医药学论文：疟原虫的有性分化与发育

关键词：疟原虫
有性分化发育在疟原虫的生活周期中占有重要地位。疟原虫是脊椎动物宿主体内分化成雄雌配子体的(有性期)，虽然这期的疟原虫本身并不直接引起临床症状，但它们使疟原虫可以通过蚊宿主而在脊椎动物中持续传播。疟原虫的有性分化与发育的整个过程按不同的成熟阶段可分为诱导、分化、进一步成熟三个步骤，但其中的分子基础仍所知甚少。人们推断，也许在自然环境中存在某些原始信号，它们成为某些基因的开关，而这些基因决定了疟原虫是进入有性期，分化发育成配子体，还是继续停留在无性期发育成裂殖子。另外，这些基因的表达产物还可能决定雌性的配子体。有性分化必然依靠于一系列性别相关基因的串联表达，其中包括许多有性期特异性基因及其蛋白产物。然而，这些基因中被克隆且其蛋白产物在疟原虫的分化中所起的作用被详细胞阐明的仅占少数。
因为自然感染时通常有多种基因型的疟原虫混合存在，故在蚊体内有性繁殖时的基因重组能够产生新的基因型并保持任一株疟原虫基因型的多样性。不同地区疟原虫的遗传研究和实验室中进行的交叉实验，均证实存在雌雄配子体的随机分配模式与基因内和基因间的重组现象。有许多因素都对疟原虫的传播活力有着重要的影响，例如，配子体密度、雌雄配子体比率、基因型多样性和有性期的生物竞争力(遗传适应性)等。
Carter和Miller对疟原虫有性分化和发育提出了两种假说。其一，刚侵入红细胞时，红内期的无性疟原虫并没有进行有性分化与发育、它们有可能分化成配子体，也可能保持无性状态。其二，来自不同裂殖体的殖殖子，其父代裂殖体时期就已经进行了分化与发育的选择，或成为无性疟原虫或形成配子体。
Bruce等用期特异性抗原的单抗分析蚀斑中的子代原虫，以再次探讨有性分化与发育问题。发现受侵红细胞在30－40小时后，同时具有配子体和无性疟原虫。在几乎所有的红细胞中，相同的发育定向导致细胞内所有疟原虫源自单一的裂殖体，少数混合感染的蚀斑可以用RBCs受到多次侵犯来解释。此外，还发现在快速的无性期生长过程中，及时用新鲜血液和培养基稀释培养物，可使裂殖体形成配子体的机会明显减少，而疟原虫血液密度增高，无性生长减慢时，这种机会则增大70倍。在添加新鲜红细胞的两天内，以前存在大量配子体蚀斑的培养物中，配子体减少。这提示，配子体形成的关键时期必定的在裂殖发成熟为裂殖的头二天内。
2　有性期特异性抗原的表达
在配子体的各亚期中，有些蛋白的表达受到了不同水平的调控。例如，Pfg27的表达高峰在Ⅱ期，而Pfs230和Pfs48/45在Ⅲ期，Pfs16则在配子体各亚期中均有表达。
当P.f.在血液中持续培养时，它可能自发地失去产生配子体的能力。不同的P.f.株产生配子体缺失的时间为持续无性繁殖几个月以1年以上不等。这提示可能有遗传位点控制着配子体形成过程的启动。在持续的体外培养并缺少蚊传播的选择性时，这些位点可能发生突变。对于这些缺少配子体产生的突变系进行分子水平的研究，可能是确定某些基因的关键，这些基因控制了有性分化和功能性有活力配子体的产生。