旧金山加州大学 草叶上的一只扁虱，等待路过的猎物
信用:马特·平斯基 蜱过着危险的生活，大部分时间都在不同的栖息地和季节里寻找宿主
一旦他们遇到像我们这样的爬行动物、鸟类或哺乳动物，他们就会连续几天与它们——以及所有的细菌和病毒——保持密切联系
尽管蜱以传播莱姆病细菌等病原体而臭名昭著，但它们的免疫系统是如何保护它们免受病原体感染的呢？ 在2020年12月10日发表在《细胞》杂志上的一项研究中，旧金山加州大学的周教授领导的一个研究小组
D
，为这个谜提供了答案
周说，这项工作揭示了蜱是一种构造精巧的吸血机器，其免疫系统是专门为这种独特的生活方式量身定做的
“它们的防御策略是在体内外执行的，”她说，当它们以我们为食时，甚至杀死了我们体内的微生物
五年前，在《自然》杂志发表的一篇论文中，周和他的同事在蜱的DNA中发现了一种基因，这种基因能产生一种杀死微生物的蛋白质
在新的研究中，资深作者周利用这一发现表明，如果没有这种基因的保护，蜱很容易感染葡萄球菌，葡萄球菌是最常见的“共生”细菌之一
这些细菌覆盖在我们的皮肤表面，但一般不会伤害我们
“这是第一次有人鉴定出蜱的天然病原体，并建立了一种机制，”周说，他是大学生物化学和生物物理学的助理教授，也是陈·扎克伯格生物中心的研究员，他的工作得到了桑格维-阿加沃创新奖的支持
“蜱传播给人类、牲畜和其他动物的微生物比任何已知的节肢动物都多，但现在它们自身的弱点已经摆在桌面上
" 这种被称为dae2的蜱基因最初是在细菌中进化而来的，它编码的蛋白质在细菌中起着攻击其他细菌的作用
几亿年前，就在今天一些蜱的祖先开始吸血的时候，这些蜱“偷走”了基因，使其成为自己基因组的一部分
此图显示了蜱、Dae2、皮肤细菌和莱姆病细菌之间的相互作用
信用:海斯等
/Cell 据周说，dae2代表了一个罕见的例子，即所谓的基因从细菌向动物的水平转移，而这种转移发生在血液喂养进化过程中的事实可能不是巧合
“我一直想知道为什么吸血是一件事，”周说
血液不仅需要大量的能量来加工成有用的食物，而且咬人和依附更大的动物“似乎天生就是一项非常危险的运动
她说，有了强大的、增强免疫力的免疫系统，蜱类物种就可以繁衍生息，不断扩大以填补它们血腥的生态位
当她第一次在鹿蜱肩胛硬蜱中与dae2一起工作时，周认为蜱获得这种基因一定是为了防止像B这样的蜱类细菌
导致人类和其他动物莱姆病
在一个又一个实验中，她和她的实验室成员试图找到基因抑制这种细菌的机制，直到他们有了顿悟
“蜱虫获得这种免疫效应物来杀死细菌是没有意义的，众所周知，蜱虫与细菌有稳定的联系，”她说
因此，实验室开始了更复杂的寻找细菌的过程，而已知蜱并不与这些细菌和平共处
当实验室成员，包括第一作者贝丝·米
海斯博士
D
，和Atanas D
拉德科夫，博士
D
“我实际上对这个想法嗤之以鼻——我赌一杯啤酒来反对它，”周说
但是当Dae2蛋白被引入到一个培养了葡萄球菌的混浊小瓶中后，周震惊了
“地铁在一秒钟内从黑暗变得清晰，”她说
“我很高兴赌输了
在花了两年时间试图弄清楚到底发生了什么之后，一切都开始变得混乱
" 医生
周检查试管中的蜱
荣誉:劳伦·杨，NPR科学星期五 现在团队有了方向
正如《细胞》论文中所详述的，研究人员开始了一系列广泛的实验，首先将一系列蜱类的dae基因与它们最初来源的细菌tae基因进行比较
有了这些比较和高分辨率的蛋白质结构，他们使用这些蛋白质的计算机模型来比较它们与细菌细胞壁中发现的分子接触时的形状和方向
接下来，他们继续直接用从细菌细胞壁中提取的实际分子测试蛋白质
Dae2蛋白可以快速降解这种取自普通皮肤细菌的物质，而Tae2则不能
Dae2还杀死了多种细菌，特别是三种非常常见的人类皮肤共生细菌
研究人员随后调查了Dae2是否能到达我们的皮肤
他们在蜱的唾液腺和唾液中发现了Dae2蛋白，并观察到该蛋白从那里转移到蜱的血粉宿主中
当周和他的团队在一组血液喂养的蜱中消除Dae2的影响时，他们在一些小鼠中使用了一种被称为RNA干扰的技术，并在其他小鼠中用这种蛋白质免疫，他们发现葡萄球菌的水平高于含有这种功能蛋白的蜱
与Dae2的蜱相比，这些蜱体积更小，体重增加更少
“这是一种思考蜱如何与微生物相互作用的新方法，”周说
她说，扁虱携带的微生物会导致全球人类和动物疾病，但这只是故事的一半
“它们的共生菌是我们的病原体，我们的共生菌是它们的病原体
"
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