巴貝斯蟲感染對(duì)宿主紅細(xì)胞及免疫系統(tǒng)的影響

魏金龍, 周金林

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所 農(nóng)業(yè)部動(dòng)物寄生蟲病重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，上海200241；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，蘭州 730070）

·綜述·

巴貝斯蟲感染對(duì)宿主紅細(xì)胞及免疫系統(tǒng)的影響

魏金龍1,2, 周金林1

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所 農(nóng)業(yè)部動(dòng)物寄生蟲病重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，上海200241；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，蘭州 730070）

巴貝斯蟲（Babesia）是一種寄生于宿主紅細(xì)胞的頂復(fù)門寄生蟲，硬蜱為其傳播媒介。由于巴貝斯蟲感染后可以引起人或動(dòng)物嚴(yán)重的臨床癥狀，甚至造成死亡，給畜牧業(yè)和人類健康帶來(lái)了極大威脅。本文主要綜合國(guó)內(nèi)外近年的研究成果，從巴貝斯蟲入侵紅細(xì)胞并對(duì)紅細(xì)胞造成的影響，宿主感染后機(jī)體免疫狀態(tài)的變化，以及共感染等方面進(jìn)行綜述，旨在為巴貝斯蟲相關(guān)研究提供參考。

巴貝斯蟲；紅細(xì)胞；免疫；共感染

巴貝斯蟲病是由頂復(fù)門寄生蟲巴貝斯蟲（Babesia）引起的一類血液寄生蟲病，硬蜱為其傳播媒介，因人獸共患而受到國(guó)內(nèi)外研究者越來(lái)越多的關(guān)注。從野生動(dòng)物和家畜分離的巴貝斯蟲有 100 余種。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 7 種可感染人，即田鼠巴貝蟲（B.microti）、分歧巴貝斯蟲（B.divergens）、牛巴貝斯蟲（B.bovis）、犬巴貝蟲（B.canis）、鄧氏巴貝蟲（B.duncani）、維氏巴貝蟲（B.venatorum），以及一種新的巴貝斯蟲，類似于綿羊巴貝蟲（B.ovine）, 暫命名為 KO1[1,2]。由于機(jī)體免疫力、感染蟲種不同，人感染巴貝斯蟲后的臨床表現(xiàn)程度也不同，患者表現(xiàn)出極度疲勞，并伴隨寒戰(zhàn)、盜汗、肌痛及關(guān)節(jié)痛。臨床檢查中，發(fā)熱是最普遍的癥狀，脾臟、肝臟腫大，黃疸，低血紅蛋白癥和視網(wǎng)膜裂片性出血也是常有的癥狀，尤其在免疫功能不全的人群中（如脾切除者和艾滋病患者），疾病癥狀更加嚴(yán)重[3, 4]。

在過(guò)去的十多年時(shí)間，對(duì)于頂復(fù)門寄生蟲生物學(xué)方面的研究顯著增多，尤其是在瘧疾方面的研究。在基因組序列、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組學(xué)取得相當(dāng)成就，構(gòu)建了無(wú)性生殖階段的瘧原蟲體外轉(zhuǎn)染技術(shù)。生物學(xué)與瘧疾有著眾多驚人相似性的巴貝斯蟲病的研究一直以來(lái)相對(duì)地被忽視，相關(guān)的研究還較少[5]。目前巴貝斯蟲對(duì)宿主紅細(xì)胞的入侵過(guò)程，參與入侵的相關(guān)分子及其機(jī)制，感染后對(duì)宿主生理以及免疫系統(tǒng)的影響等方面都沒(méi)有一個(gè)全面的研究和理解。本文綜述近幾年國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展，旨在為巴貝斯蟲病的深入研究提供參考。

1 巴貝斯蟲入侵紅細(xì)胞

巴貝斯蟲在一個(gè)自然宿主的無(wú)性生長(zhǎng)周期中，裂殖子主要通過(guò)配體與宿主細(xì)胞表面的目標(biāo)受體之間的多重粘附作用而入侵宿主紅細(xì)胞（粘附、滲透、內(nèi)化），內(nèi)化過(guò)程完成后，在紅細(xì)胞內(nèi)無(wú)性繁殖，之后通過(guò)破壞入侵的紅細(xì)胞逃出，然后再次侵入新的紅細(xì)胞[6]。對(duì)于巴貝斯蟲的無(wú)性生長(zhǎng)周期，尤其是入侵紅細(xì)胞過(guò)程中的基本分子機(jī)制的全面理解至關(guān)重要。

1.1 與紅細(xì)胞接觸的巴貝斯蟲配體

1.1.1 胞外裂殖子表面被覆分子 牛巴貝斯蟲裂殖子表面至少有5種蛋白，這些表面分子屬于變量裂殖子表面抗原（VMSA）家族，該家族由裂殖子表面抗原1 (MSA-1∶ 42 kDa)、 MSA-2a 1、 MSA-2a 2、MSA-2b和MSA-2c組成，它們不僅在裂殖子表面表達(dá)，而且在感染蜱后的子孢子階段表達(dá)[7]。事實(shí)證明，所有抗MSA家族分子的特異性抗體可以抑制裂殖子對(duì)牛紅細(xì)胞的入侵以及子孢子對(duì)紅細(xì)胞的附著[8]。最近的研究證明肝素對(duì)巴貝斯蟲的生長(zhǎng)有抑制效果，包括對(duì)體外培養(yǎng)的牛巴貝斯蟲、雙芽巴貝斯蟲、馬巴貝斯蟲（Babesia equi）、鄧氏巴貝斯蟲，以及小鼠體內(nèi)培養(yǎng)的田鼠巴貝斯蟲的增殖都有顯著的抑制作用。此外，用熒光（FITC）標(biāo)記的肝素可以很早在體外裂殖子表面發(fā)現(xiàn)，這表明在體外裂殖子的表面存在與肝素結(jié)合的分子，而且這些分子在裂殖子入侵紅細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[9]。

1.1.2 胞外裂殖子棒狀體和微線體蛋白 牛巴貝斯蟲存在一個(gè)60 kDa的棒狀體蛋白，稱為棒狀體相關(guān)蛋白1（RAP-1），RAP-1是由兩個(gè)相同的串聯(lián)排列的RAP-1基因編碼，而且牛巴貝斯蟲的RAP-1和其他巴貝斯蟲的RAP-1有顯著的序列同源性，先前的研究通過(guò)免疫電子顯微鏡已發(fā)現(xiàn)其存在于裂殖子的頂端。重要的是，RAP-1分子包含一些可以誘發(fā)體液免疫的的免疫原性表位，而這些結(jié)構(gòu)在不同蟲株間具有高度的保守性，其特異性抗體可以抑制裂殖子與紅細(xì)胞的粘附，并且RAP-1在體內(nèi)寄生蟲的任何階段（環(huán)形和后期的梨形階段）都可以能檢測(cè)到[10]。

目前發(fā)現(xiàn)和入侵直接有關(guān)的分子有兩個(gè)，一個(gè)是頂膜抗原1 (AMA-1)同源分子，另一個(gè)是凝血酶致敏相關(guān)粘附蛋白（TRAP）同系物，在牛巴貝斯蟲中稱為 BbAMA-1 和BbTRAP[11]。惡性瘧原蟲AMA-1也是一種分泌于表面的微線體蛋白，而B(niǎo)bAMA-1與惡性瘧原蟲AMA-1的總體相似性比較低。在棒狀體頸部（RON）發(fā)現(xiàn)了與AMA1發(fā)生反應(yīng)的分子（統(tǒng)稱為RON家族分子），而該分子是弓形蟲運(yùn)動(dòng)結(jié)的主要成分，從而支持了AMA1在侵入宿主細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮直接作用的觀點(diǎn)[12]。因?yàn)镽AP-1、BbAMA-1和BbTRAP在牛巴貝斯蟲的體外培養(yǎng)上清中都可以被檢測(cè)到，所以這些蛋白可能是裂殖子在入侵紅細(xì)胞時(shí)的功能性分泌蛋白，而對(duì)其目標(biāo)受體的識(shí)別對(duì)于我們理解這些抗原在入侵紅細(xì)胞階段的生物學(xué)功能尤為重要[13]。

1.1.3 球形體分子 在巴貝斯蟲屬，除了頂復(fù)門寄生蟲存在的頂端細(xì)胞器（致密顆粒），還有一種存在于巴貝斯蟲頂端復(fù)合體的獨(dú)特細(xì)胞器（球形體）。到目前為止，在牛巴貝斯蟲球形體中已經(jīng)被鑒定的蛋白有球形體蛋白1（SBP-1：77～80 kDa)、球形體蛋白2（SBP-2：225 kDa)、球形體蛋白3（SBP-3：135 kDa），這些蛋白質(zhì)在N-末端都具有信號(hào)肽，且在感染紅細(xì)胞的過(guò)程中被釋放到感染RBC膜的胞質(zhì)面[14]。

1.2 紅細(xì)胞受體

1.2.1 唾液酸殘基 牛巴貝斯蟲和分歧巴貝斯蟲在唾液酸依賴機(jī)制下不僅入侵牛紅細(xì)胞，也包括人和其他動(dòng)物的紅細(xì)胞，而牛紅細(xì)胞唾液酸殘基被證明作為宿主受體在牛巴貝斯蟲入侵紅細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮作用[15]。

1.2.2 胰蛋白酶或α-糜蛋白酶敏感性蛋白 實(shí)驗(yàn)證明胰蛋白酶和α-糜蛋白酶可以水解牛紅細(xì)胞表面的敏感性蛋白，對(duì)不同巴貝斯蟲的增殖和入侵產(chǎn)生不同程度的抑制作用，眾多相關(guān)研究也表明在入侵階段不同宿主可能存在不同的敏感性受體或者存在其他途徑[6]。

1.2.3 硫酸化多糖 研究證明在紅細(xì)胞表面存在硫酸化多糖，由于存在硫酸鹽和羧酸殘基，這些硫酸化多糖帶大量負(fù)電荷并對(duì)不同分子具有選擇性高親和力，所以在入侵過(guò)程中巴貝斯蟲裂殖子自身分子與這些硫酸化多糖之間的高親和力可能發(fā)揮了重要作用[9]。

對(duì)于裂殖子的入侵機(jī)制現(xiàn)在仍然存在很多問(wèn)題需要解決，首先必須建立一個(gè)合適的方法來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)巴貝斯蟲裂殖子的入侵特性，尋找一個(gè)能最大程度還原裂殖子天然入侵過(guò)程的方法，比如實(shí)現(xiàn)功能性裂殖子的純化和生長(zhǎng)周期同步性的結(jié)合。其次，對(duì)于巴貝斯蟲裂殖子入侵紅細(xì)胞涉及到的相關(guān)配體了解甚少，而巴貝斯蟲基因組研究的進(jìn)展將對(duì)有效地識(shí)別更多的原蟲配體提供幫助。第三，必須全面精確地確定巴貝斯蟲的受體。第四，證明入侵階段原蟲配體與宿主受體間的相互作用和必要的步驟（裂殖子附著、重新定位、滲透或內(nèi)化）。最后，結(jié)合入侵裂殖子的形態(tài)特征信息對(duì)巴貝斯蟲入侵紅細(xì)胞過(guò)程相作用的發(fā)生順序、相關(guān)分子的生物學(xué)作用以及機(jī)制作以研究[6]。

2 巴貝斯蟲感染對(duì)紅細(xì)胞的改變

由于血液循環(huán)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的壓力，寄生蟲必須維持宿主紅細(xì)胞的機(jī)械完整性，從體外獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，逃避宿主的免疫系統(tǒng)。成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有任何內(nèi)源蛋白質(zhì)和脂類的合成，也沒(méi)有蛋白質(zhì)的運(yùn)輸通道，所以這些過(guò)程都需要寄生蟲通過(guò)自身的生化系統(tǒng)完成。被感染紅細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了改變，尤其是其機(jī)械和粘附性能，而這些改變也正是其感染后引起致命病變的發(fā)病機(jī)制所不能缺少的，也正是這些改變支撐著寄生蟲的感染機(jī)制。

2.1 紅細(xì)胞機(jī)械性能的改變研究發(fā)現(xiàn)被牛巴貝斯蟲感染的紅細(xì)胞相比未感染的紅細(xì)胞更有剛性，其膜剪切彈性系數(shù)比正常牛紅細(xì)胞高出約3倍，這在一定程度上是由于紅細(xì)胞內(nèi)存在一個(gè)外源的、不可變形的胞內(nèi)包涵體（即寄生蟲）。 寄生蟲分泌的蛋白可以通過(guò)影響細(xì)胞膜骨架的成分導(dǎo)致紅細(xì)胞膜骨架僵化，從而降低了細(xì)胞的整體可變形性[16-18]。

2.2 紅細(xì)胞粘附特性改變被寄生蟲入侵后不久，紅細(xì)胞對(duì)許多類型細(xì)胞產(chǎn)生異常的粘附現(xiàn)象，包括血管內(nèi)皮細(xì)胞。在被牛巴貝斯蟲入侵后不久，紅細(xì)胞表面布滿了“脊?fàn)钔黄稹?，而這種突起有別于被惡性瘧原蟲感染的紅細(xì)胞表面的“旋鈕狀突起”。與瘧原蟲感染引起的旋鈕狀突起不同的是，這種脊?fàn)钔黄鹚坪鯇?duì)細(xì)胞外蛋白酶比較敏感，可以用胰蛋白酶將紅細(xì)胞表面的脊?fàn)钔黄稹肮巍毕聛?lái)，這就表明它們至少部分地由一種跨膜蛋白和細(xì)胞外胰蛋白酶敏感的結(jié)構(gòu)域組成。當(dāng)然構(gòu)成脊?fàn)钔黄鸬牡鞍走€不清楚，但只要對(duì)所“刮”取的脊?fàn)钔黄疬M(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)分析，將無(wú)疑會(huì)有助于闡明相關(guān)組成蛋白[16]。

有趣的是，最近一項(xiàng)研究表明，被感染紅細(xì)胞表面“脊”的密度和該寄生蟲感染牛并引起嚴(yán)重臨床癥狀的能力存在一定聯(lián)系。相比牛巴貝斯蟲，雙芽巴貝斯蟲同樣也可以感染牛，只是臨床癥狀比較輕微，而在感染雙芽巴貝斯蟲后，被感染的牛紅細(xì)胞表面并沒(méi)有任何“脊”。對(duì)來(lái)自同一地理區(qū)域的兩個(gè)牛巴貝斯蟲分離株研究發(fā)現(xiàn)，感染強(qiáng)毒安德森變異株的紅細(xì)胞表面“脊”的密度是另外一個(gè)無(wú)毒株的3倍。所以，對(duì)于急性和慢性感染期“脊”和毒力之間的聯(lián)系也應(yīng)該作進(jìn)一步研究[16]。

2.3 納蟲泡現(xiàn)象關(guān)于納蟲泡的報(bào)道主要集中在弓形蟲，納蟲泡是寄生蟲入侵后在宿主細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)非融合小室，可以抵抗宿主細(xì)胞內(nèi)涵體的酸化及溶酶體的融合作用，即防止被宿主細(xì)胞清除。目前的共識(shí)是納蟲泡由宿主細(xì)胞膜直接內(nèi)陷形成，在納蟲泡膜的組分中，大部分來(lái)源于宿主細(xì)胞膜，少數(shù)來(lái)源于宿主細(xì)胞內(nèi)成分，幾種表達(dá)量很高的宿主細(xì)胞蛋白（主要是脂蛋白）也參與了納蟲泡的形成[19,20]。

納蟲泡可以為寄生蟲分裂生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)成分，宿主細(xì)胞內(nèi)化學(xué)信號(hào)的改變（Ca2+）與弓形蟲破出細(xì)胞過(guò)程密切相關(guān)，宿主細(xì)胞骨架與納蟲泡的相互作用可以維持納蟲泡的穩(wěn)定性。目前對(duì)參與寄生蟲入侵及納蟲泡形成過(guò)程的細(xì)胞組分、細(xì)胞信號(hào)通路、及細(xì)胞生理反應(yīng)的文章報(bào)道非常有限，因而研究納蟲泡的形成過(guò)程，及與納蟲泡相關(guān)的細(xì)胞反應(yīng)，對(duì)闡明寄生蟲的入侵機(jī)制和為寄生蟲感染的防制具有重要意義[21]。

3 巴貝斯蟲感染后機(jī)體免疫系統(tǒng)損傷

更好地了解巴貝斯蟲感染后的免疫變化對(duì)于安全、有效疫苗的設(shè)計(jì)是十分重要的。對(duì)原蟲巴貝斯蟲的免疫是由先天性免疫和獲得性免疫機(jī)制共同介導(dǎo)的，無(wú)胸腺動(dòng)物模型研究表明T細(xì)胞在頂復(fù)門寄生蟲感染過(guò)程中發(fā)揮重要作用，CD4+T細(xì)胞在急性和慢性感染的清除過(guò)程都發(fā)揮了很大作用，主要組織相容性復(fù)合物Ⅱ表達(dá)不足（CD4+T細(xì)胞缺陷）的小鼠相比正常小鼠對(duì)頂復(fù)門寄生蟲感染的高敏感性證實(shí)了這一點(diǎn)，CD8+T也在抑制寄生蟲的生長(zhǎng)和增殖過(guò)程發(fā)揮了重要作用[22]。

過(guò)去十多年多項(xiàng)研究已經(jīng)證明了輔助性T細(xì)胞在調(diào)節(jié)巴貝斯蟲感染后的免疫反應(yīng)中的重要性[23]，這些細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生一些細(xì)胞因子，而這些細(xì)胞因子是高親和力的免疫球蛋白成熟和具有吞噬作用以及殺寄生蟲活性的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生所必需的[24]。炎性細(xì)胞因子γ干擾素（IFN-γ）和白細(xì)胞介素-12（IL-12）引起的早期反應(yīng)對(duì)于控制紅細(xì)胞內(nèi)寄生蟲的增殖有著重要作用。然而在急性感染期，Th1為主的免疫反應(yīng)沒(méi)有持續(xù)與寄生蟲的快速增加存在聯(lián)系，而在轉(zhuǎn)變到 Th2應(yīng)答（IL-4 和IL-10）為主導(dǎo)的階段，抗原特異性免疫球蛋白G (IgG)的升高似乎對(duì)于控制寄生蟲的增殖也至關(guān)重要[25]，而脾臟內(nèi)活化的巨噬細(xì)胞對(duì)于寄生蟲的清除也是必不可少的[26]。

盡管B細(xì)胞在保護(hù)性免疫和抵抗頂復(fù)蟲的原發(fā)性感染過(guò)程中只是一個(gè)次要的貢獻(xiàn)者，但是大量實(shí)驗(yàn)證明在這些寄生蟲的感染和恢復(fù)過(guò)程中都產(chǎn)生了具有保護(hù)性、抗原特異性的免疫球蛋白（Ig），尤其對(duì)感染田鼠巴貝斯蟲的細(xì)胞免疫功能受損的患者來(lái)說(shuō)十分重要，是免疫缺陷患者清除田鼠巴貝斯蟲的關(guān)鍵力量。實(shí)驗(yàn)表明，巴貝斯蟲感染產(chǎn)生的IgG抗體能夠在裂殖子入侵靶細(xì)胞之前對(duì)其進(jìn)行綁定和中和，從而抑制其對(duì)紅細(xì)胞的入侵。Precigout等[28]已經(jīng)證實(shí)IgG抗體對(duì)影響分歧巴貝斯蟲裂殖子生長(zhǎng)的一個(gè)17kDa膜蛋白有抑制作用，有關(guān)惡性瘧原蟲感染的研究也表明IgG 和IgM抗體對(duì)于裂殖子表面分子（MSP-1）和一些頂端蛋白具有特異性抑制作用[27,28]。

巴貝斯蟲感染過(guò)程產(chǎn)生大量促炎細(xì)胞因子，一系列的病例都表明與過(guò)量的促炎細(xì)胞因子的釋放有關(guān)，腫瘤壞死因子（TNF-α）和白細(xì)胞介素1（IL-1）都可以增加血管內(nèi)皮細(xì)胞表面粘附分子的表達(dá)，并誘導(dǎo)NO的產(chǎn)生，NO可以抑制線粒體呼吸導(dǎo)致器官功能障礙[29,30]。而NO和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧（ROS）也顯示出抑制巴貝斯蟲的作用，兩個(gè)獨(dú)立研究已經(jīng)證明了NO在抑制寄生蟲生長(zhǎng)方面的重要性，結(jié)果顯示NO在不同濃度下可以對(duì)牛巴貝斯蟲的增殖產(chǎn)生不同的抑制作用，呈現(xiàn)退化趨勢(shì)或者一種“病態(tài)表現(xiàn)”[24]。促炎性細(xì)胞因子的過(guò)量產(chǎn)生有助于疾病的發(fā)展，導(dǎo)致腦巴貝蟲病和成人呼吸窘迫綜合癥，這常常導(dǎo)致死亡[31]。

在對(duì)弓形蟲的研究中發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體（TLR）在病原的識(shí)別過(guò)程中發(fā)揮作用，除了TLR11 和TLR12，TLR9對(duì)其他原蟲感染的免疫反應(yīng)也產(chǎn)生廣泛影響。寄生蟲感染引起的腸道損傷可以通過(guò)腸道菌群導(dǎo)致 TLR9活化，而弓形蟲感染后的這種TLR9激活機(jī)制在DC-介導(dǎo)的IL-12分泌、后續(xù)CD4+T細(xì)胞分泌 IFNγ的過(guò)程中發(fā)揮一定協(xié)調(diào)作用[32]。

4 巴貝斯蟲共感染的研究

多種病原體共存于一個(gè)宿主的情況廣泛存在于自然界，根據(jù)來(lái)自歐洲的多個(gè)報(bào)道，在篦子硬蜱（Ixodes ricinus）上不同病原體共感染的現(xiàn)象似乎十分普遍。在動(dòng)物身上也有很多關(guān)于共感染的報(bào)道，關(guān)于巴貝斯蟲與其他病原體共感染的報(bào)道主要有瘧原蟲、螺旋體、利什曼蟲、立克次氏體以及孢子蟲屬，人類發(fā)生共感染可能是由于被感染不止一種病原體的蜱蟲叮咬，或者被感染一種病原體的多個(gè)蜱蟲叮咬所致[33]。

關(guān)于巴貝斯蟲不同種屬間的免疫交叉保護(hù)作用已有過(guò)一些報(bào)道，先前感染過(guò)田鼠巴貝斯蟲的耐過(guò)小鼠對(duì)致死性桿狀巴貝斯蟲（B.Rodhaini）的感染具有保護(hù)作用，存活率達(dá)到了83%。對(duì)于這種交叉保護(hù)的機(jī)制尚不清楚，研究表明田鼠巴貝斯蟲對(duì)致死性桿狀巴貝斯蟲感染的交叉免疫保護(hù)主要是由基于巨噬細(xì)胞的先天性免疫引起而不是獲得性免疫?？贵w、B和T淋巴細(xì)胞、IFN-γ和NK細(xì)胞在這個(gè)交叉保護(hù)作用沒(méi)有發(fā)揮主要作用[34]。而劉云等[35]的研究結(jié)果表明, 田鼠巴貝斯蟲感染耐過(guò)鼠對(duì)桿狀巴貝斯蟲感染的保護(hù)率為100%，而且細(xì)胞因子特別是IL-12在交叉保護(hù)反映中起決定性作用。C3 是巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞在識(shí)別抗原時(shí)必須激活的一個(gè)補(bǔ)體分子，激活后C3會(huì)裂解成若干肽段，而且每個(gè)肽段都充當(dāng)抗原遞呈細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞特定受體的配體。吉氏巴貝斯蟲（Babesia gibsoni）與桿狀巴貝斯蟲共感染的實(shí)驗(yàn)研究中，補(bǔ)體C3的缺失沒(méi)有顯著地促進(jìn)桿狀巴貝斯蟲單感染組的感染過(guò)程，而由吉氏巴貝斯蟲核糖體P0蛋白引起的對(duì)致死性桿狀巴貝斯蟲的交叉保護(hù)作用會(huì)受損，抗體反應(yīng)和T細(xì)胞應(yīng)答也被下調(diào)，導(dǎo)致小鼠對(duì)病原再次感染表現(xiàn)出較高的敏感性，所以C3在吉氏巴貝斯蟲對(duì)桿狀巴貝斯蟲的交叉保護(hù)免疫中發(fā)揮著重要作用[36]。

van Duivenvoorde等[37]的研究結(jié)果表明，一個(gè)存在田鼠巴貝斯蟲慢性感染的恒河猴相比其他猴子能很好地抑制瘧原蟲屬（Plasmodium spp.）的感染，田鼠巴貝斯蟲的慢性感染對(duì)瘧原蟲屬感染的這種抑制現(xiàn)象啟示我們，巴貝斯蟲屬的感染對(duì)瘧原蟲屬感染在一定程度上可能存在機(jī)體保護(hù)作用。存在日本血吸蟲感染的機(jī)體面對(duì)瘧疾感染時(shí)，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞相關(guān)的Th2應(yīng)答顯著增強(qiáng)，Th2應(yīng)答在抑制臨床型腦瘧發(fā)揮重要作用，一定意義上說(shuō)明日本血吸蟲（S.japonicum）感染存在機(jī)體免疫保護(hù)作用[38]。Grab等[33]的研究結(jié)果表明，巨噬細(xì)胞無(wú)形體的感染可以加重萊姆病螺旋體感染程度、促進(jìn)其在宿主體內(nèi)的傳播以及后遺癥的產(chǎn)生，這表明共感染促進(jìn)了跨內(nèi)皮電阻的降低，提高或者協(xié)同增加金屬蛋白酶、細(xì)胞因子和趨化因子的分泌，而這都是影響血管通透性和炎癥因子的的因素。

對(duì)人類自然共感染的一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，利什曼蟲和瘧原蟲同時(shí)感染一個(gè)宿主時(shí)可能會(huì)互相產(chǎn)生影響，通過(guò)對(duì)單感染和共感染患者細(xì)胞因子的檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)在共感染情況下免疫反應(yīng)發(fā)生了實(shí)質(zhì)性變化，這證明了杜氏利什曼蟲和惡性瘧原蟲在免疫水平相互影響的能力，和其他瘧原蟲的共感染研究也存在類似的情況，這種多病原——宿主關(guān)系引起的潛在影響是設(shè)計(jì)瘧疾疫苗時(shí)需要解決的問(wèn)題[39]。雖然有很多關(guān)于巴貝斯蟲共感染的報(bào)道，但是都局限于流行病學(xué)、臨床癥狀等，對(duì)于巴貝斯蟲共感染的感染以及免疫機(jī)制相關(guān)領(lǐng)域知之甚少，所以這也是今后研究的一個(gè)重要方向。

5 展望

雖然近年對(duì)于巴貝斯蟲的研究取得了一定的進(jìn)展，但是要想做進(jìn)一步的深入研究我們依然面臨很多挑戰(zhàn)，對(duì)于巴貝斯蟲的傳播機(jī)制，巴貝斯蟲在入侵紅細(xì)胞過(guò)程中與宿主紅細(xì)胞分子間的相互作用，以及這些分子的生物學(xué)作用都沒(méi)有一個(gè)全面的了解，對(duì)于巴貝斯蟲感染后宿主發(fā)生的免疫反應(yīng)也沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)。有限的知識(shí)已經(jīng)阻礙了有效的抗巴貝斯蟲疫苗研發(fā)以及能夠抑制其生長(zhǎng)周期順利進(jìn)行的藥物的開(kāi)發(fā)，目前的治療策略主要是通過(guò)有效的疫苗和化學(xué)藥物來(lái)試圖阻斷其無(wú)性生長(zhǎng)周期而對(duì)抗巴貝斯蟲感染，但是不能徹底地從宿主清除感染的存在。隨著生子生物學(xué)方法的不斷進(jìn)步，以及新一代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，將極大地有助于我們得到這些給人類健康帶來(lái)挑戰(zhàn)的寄生蟲基因組和轉(zhuǎn)錄組，例如田鼠巴貝斯蟲，結(jié)合基因組、轉(zhuǎn)錄組以及蛋白組學(xué)的研究，對(duì)我們?nèi)胬斫鈪⑴c巴貝斯蟲毒力、傳播及感染過(guò)程中蛋白質(zhì)的功能，以及相關(guān)發(fā)病機(jī)制開(kāi)辟新的思路，為徹底治療這一重要?jiǎng)游锛膊√峁┬碌男畔ⅰ?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] Homer M J, Aguilar-Delfin I, Telford S R, et al.Babesiosis[J].Clin Microbiol Rev , 2000, 13(3)∶ 451-469.

[2] Gorenflot A, Moubri K, Precigout E, et al.Human babesiosis[J].Ann Trop Med Parasit , 1998, 92(4)∶ 489-501.

[3] Krause P J.Babesiosis[J].Med Clin N Am, 2002, 86(2)∶361-373.

[4] Ramharter M, Walochnik J, Lagler H, et al.Clinical and molecular characterization of a near fatal case of human babesiosis in Austria[J].J Travel Med , 2010, 17(6)∶ 416-418.

[5] Gohil S, Kats L M, Sturm A, et al.Recent insights into alteration of red blood cells by Babesia bovis∶moovin’forward[J].Trends Parasitol, 2010, 26(12)∶591-599.

[6] Yokoyama N, Okamura M, Igarashi I.Erythrocyte invasion by Babesia parasites∶ Current advances in the elucidation of the molecular interactions between the protozoan ligands and host receptors in the invasion stage[J].Vet Parasitol, 2006, 138(1)∶ 22-32.

[7] Gaffar F R, Yatsuda A P, Franssen F F J, et al.Erythrocyte invasion by Babesia bovis merozoites is inhibited by polyclonal antisera directed against peptides derived from a homologue of Plasmodium falciparum apical membrane antigen 1[J].Infect Immun, 2004, 72(5)∶2947-2955.

[8] Howell S A, Well I, Fleck S L, et al.A single malaria merozoite serine protease mediates shedding of multiple surface proteins by juxtamembrane cleavage[J].J Biol Chem, 2003, 278(26)∶ 23890-23898.

[9] Bork S, Yokoyama N, Ikehara Y, et al.Growth-inhibitory effect of heparin on Babesia parasites[J].Antimicrob Agents Chemother, 2004, 48(1)∶ 236-241.

[10] Yokoyama N, Suthisak B, Hirata H, et al.Cellular localization of Babesia bovis merozoite rhoptryassociated protein 1 and its erythrocyte-binding activity[J].Infect Immun, 2002, 70(10)∶ 5822-5826.

[11] Howell S A, Well I, Fleck S L, et al.A single malaria merozoite serine protease mediates shedding of multiple surface proteins by juxtamembrane cleavage[J].J Biol Chem, 2003, 278(26)∶ 23890-23898.

[12] Alexander D L, Mital J, Ward G E, et al.Identification of the moving junction complex of Toxoplasma gondii∶a collaboration between distinct secretory organelles[J].PLoS Pathog, 2005, 1(2)∶ e17.

[13] Gaffar F R, Yatsuda A P, Franssen F F J, et al.A Babesia bovis merozoite protein with a domain architecture highly similar to the thrombospondin-related anonymous protein (TRAP) present in Plasmodium sporozoites[J].Mol Biochem Parasitol, 2004, 136(1)∶ 25-34.

[14] Ruef B J, Dowling S C, Conley P G, et al.A unique Babesia bovis spherical body protein is conserved among geographic isolates and localizes to the infected erythrocyte membrane[J].Mol Biochem Parasitol, 2000, 105(1)∶ 1-12.

[15] Gaffar F R, Franssen F F J, de Vries E.Babesia bovis merozoites invade human, ovine, equine, porcine and caprine erythrocytes by a sialic acid-dependent mechanism followed by developmental arrest after a single round of cell fission[J].Int J Parasitol, 2003, 33(14)∶ 1595-1603.

[16] Hutchings C L, Li A, Fernandez K M, et al.New insights into the altered adhesive and mechanical properties of red blood cells parasitized by Babesia bovis[J].Mol Microbiol, 2007, 65(4)∶ 1092-1105.

[17] Glenister F K, Coppel R L, Cowman A F, et al.Contribution of parasite proteins to altered mechanical properties of malaria-infected red blood cells[J].Blood, 2002, 99(3)∶ 1060-1063.

[18] Suwanarusk R, Cooke B M, Dondorp A M, et al.The deformability of red blood cells parasitized by Plasmodium falciparum and P.vivax[J].J Infect Dis, 2004, 189(2)∶ 190-194.

[19] Reese M L, Boothroyd J C.A Helical Membrane-Binding Domain Targets the Toxoplasma ROP2 Family to the Parasitophorous Vacuole[J].Traffic, 2009, 10(10)∶ 1458-1470.

[20] Breinich M S, Ferguson D J P, Foth B J, et al.A Dynamin Is Required for the Biogenesis of Secretory Organelles in Toxoplasma gondii [J].Curr Biol, 2009, 19(4)∶ 277-286.

[21] 彭鴻娟.剛地弓形蟲納蟲泡的形成機(jī)制及其作用[J].中國(guó)寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志, 2010, (5)∶ 382-386.

[22] Fr?lich S, Entzeroth R, Wallach M.Comparison of protective immune responses to apicomplexan parasites[J].J Parasitol Res, 2011, 2012.

[23] Aguilar-Delfin I, Wettstein P J, Persing D H.Resistanceto acute babesiosis is associated with interleukin-12-and gamma interferon-mediated responses and requires macrophages and natural killer cells[J].Infect Immun, 2003, 71(4)∶ 2002-2008.

[24] Brown W C, Norimine J, Knowles D P, et al.Immune control of Babesia bovis infection[J].Vet Parasitol, 2006, 138(1)∶ 75-87.

[25] Chen D, Copeman D B, Burnell J, et al.Helper T cell and antibody responses to infection of CBA mice with Babesia microti[J].Parasite Immunol, 2000, 22(2)∶ 81-88.

[26] Stich R W, Shoda L K M, Dreewes M, et al.Stimulation of nitric oxide production in macrophages by Babesia bovis[J].Infect Immun, 1998, 66(9)∶ 4130-4136.

[27] Hui G, Hashimoto C.Plasmodium falciparum anti-MSP1-19 antibodies induced by MSP1-42 and MSP1-19 based vaccines differed in specificity and parasite growth inhibition in terms of recognition of conserved versus variant epitopes[J].Vaccine, 2007, 25(5)∶ 948-956.

[28] Broen K, Brustoski K, Engelmann I, et al.Placental Plasmodium falciparum infection∶ Causes and consequences of in utero sensitization to parasite antigens[J].Mol Biochem Parasitol, 2007, 151(1)∶ 1-8.

[29] Clark I A, Budd A C, Alleva L M, et al.Human malarial disease∶ a consequence of inflammatory cytokine release[J].Malar J, 2006, 5(1)∶ 85.

[30] Krause P J, Daily J, Telford S R, et al.Shared features in the pathobiology of babesiosis and malaria[J].Trends Parasitol, 2007, 23(12)∶ 605-610.

[31] Brown W C, Palmer G H.Designing Blood-stage Vaccines against Babesia bovis and B.Bigemina [J].Parasitol Today , 1999, 15(7)∶ 275-281.

[32] Egan C E, Cohen S B, Denkers E Y.Insights into inflammatory bowel disease using Toxoplasma gondii as an infectious trigger[J].Immunol Cell Biol, 2011, 90(7)∶668-675.

[33] Moniuszko A, Dunaj J, ?wi?cicka I, et al.Co-infections with Borrelia species, Anaplasma phagocytophilum and Babesia spp.in patients with tick-borne encephalitis[J].Eur J Clin Microbiol Infect Dis, 2014∶ 1-7.

[34] Li Y, Terkawi M A, Nishikawa Y, et al.Macrophages are critical for cross-protective immunity conferred by Babesia microti against Babesia rodhaini infection in mice[J].Infect Immun, 2012, 80(1)∶ 311-320.

[35] 劉云, 王洪斌.Babesia Microti 感染鼠對(duì)Babesia Rodhaini 再感染交叉免疫保護(hù)機(jī)理的研究[J].免疫學(xué)雜志, 2008, 24(6)∶ 656-659.

[36] Terkawi M A, Zhang G, Jia H, et al.C3 contributes to the cross-protective immunity induced by Babesia gibsoni phosphoriboprotein P0 against a lethal B.rodhaini infection[J].Parasite Immunol, 2008, 30(6-7)∶ 365-370.

[37] van Duivenvoorde L M, Voorberg-van der Wel A, van der Werff N M, et al.Suppression of Plasmodium cynomolgi in rhesus macaques by coinfection with Babesia microti[J].Infect Immun, 2010, 78(3)∶ 1032-1039.

[38] Wang M, Feng Y, Pang W, et al.Parasite densities modulate susceptibility of mice to cerebral malaria during co-infection with Schistosoma japonicum and Plasmodium berghei[J].Malar J, 2014, 13(1)∶ 116.

[39] van den Bogaart E, Talha A B A, Straetemans M, et al.Cytokine profiles amongst Sudanese patients with visceral leishmaniasis and malaria co-infections[J].BMC Immunol, 2014, 15(1)∶ 16.

INFLUENCE OF BABESIA INFECTION ON HOST ERYTHROCYTES AND IMMUNE SYSTEMS

WEI Jin-long1,2, ZHOU Jin-lin1
(1.Key Laboratory of Animal Parasitology of Ministry of Agriculture, Shanghai Veterinary Research Institute, CAAS, Shanghai 200241, China; 2.College of Veterinary Medicine, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

Babesia parasites are tick-transmitted intraerythrocytic protozoa of the phylum Apicomplexa, causing severe and even fatal disease and posing a great threaten for animal husbandry and human health.In this article, parasitic invasion to erythrocytes, changes of the host immune status after infection and aspects of co-infection are summarized according to the published results up to date.which will provide a reference for Babesia research

Babesia; erythrocyte; immune; co-infection

S852.723

：A

：1674-6422（2015）01-0071-07

2014-08-27

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目（2015CB150300）

魏金龍，男，碩士研究生，預(yù)防獸醫(yī)學(xué)專業(yè)

周金林，E-mail∶ jinlinzhou@shvri.ac.cn