有一類(lèi)極為常見(jiàn)的微生物，它們是水生和陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，但是它們很少引起人們的關(guān)注。

那就是阿米巴蟲(chóng)，由于它們能夠自由改變形態(tài)，因此也被稱(chēng)作變形蟲(chóng)。

它們是一種單細(xì)胞真核生物，這意味著它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和我們的細(xì)胞一樣，擁有一個(gè)細(xì)胞核，以及執(zhí)行各種功能的細(xì)胞器，只不過(guò)它們一個(gè)細(xì)胞就是一只獨(dú)立生命。

這類(lèi)生物的核心特征就是擁有偽足，可以進(jìn)行移動(dòng)和進(jìn)食，它們所謂的“變形”主要就是通過(guò)偽足的收縮和伸張。

大部分變形蟲(chóng)都非常不起眼，因?yàn)樗鼈兺ǔ２粫?huì)和我們有直接的利益相關(guān)（其實(shí)它們對(duì)土壤健康至關(guān)重要，只是我們沒(méi)意識(shí)到），但是有少數(shù)幾種只要出現(xiàn)就很容易登上新聞?lì)^版。

比如福氏納格里阿米巴，這是一種會(huì)入侵大腦的阿米巴蟲(chóng)，它們的感染并不常見(jiàn)，但相當(dāng)致命和可怕，根據(jù)美國(guó)1962年至2018年的感染數(shù)據(jù)，該病原體的感染死亡率達(dá)到97%左右。

最常見(jiàn)的阿米巴蟲(chóng)感染則是溶組織內(nèi)阿米巴，這是一種感染全球10%人類(lèi)的超級(jí)寄生蟲(chóng)，每年都大約會(huì)有5000萬(wàn)人感染。

這種感染通常發(fā)生在兒童身上，常見(jiàn)癥狀是引起輕微的腹瀉，并不算太嚴(yán)重，但是對(duì)于少數(shù)人來(lái)說(shuō)，這種感染是致命的，因?yàn)樗鼤?huì)制造一系列的生物破壞，比如導(dǎo)致結(jié)腸潰瘍、肝臟液化，另外，它也有可能侵入大腦，以及肺部，最嚴(yán)重的情況也會(huì)導(dǎo)致感染者死亡，全球每年大約有7萬(wàn)人死于這種感染。

△ 溶組織內(nèi)阿米巴

然而，就像我們前面提到的一樣，這種可能致命且普遍存在的寄生蟲(chóng)很少引起人們的關(guān)注，關(guān)于它們的研究也非常有限。

直到最近，科學(xué)家才真正弄清楚，它們是如何在人體內(nèi)完成感染的，以及要如何尋找治療方案。

阿米巴蟲(chóng)對(duì)人體做了什么？

阿米巴蟲(chóng)主要通過(guò)糞口途徑傳播，當(dāng)我們不小心食用了受污染的食物和水時(shí)就有可能被感染。

以最常見(jiàn)的溶組織內(nèi)阿米巴為例，這種阿米巴蟲(chóng)名字的由來(lái)是因?yàn)樗鼤?huì)在感染的器官中形成液化組織潰爛的囊腫，就像溶解了組織一樣。

過(guò)去，科學(xué)家們認(rèn)為溶組織內(nèi)阿米巴會(huì)將毒素注入細(xì)胞，從而對(duì)人體造成傷害，但是2011年的研究反駁了這個(gè)假設(shè)。

2011年，微生物學(xué)和分子遺傳學(xué)系副教授凱瑟琳·拉爾斯頓（Katherine Ralston）還在弗吉尼亞大學(xué)做博士后之時(shí)，她通過(guò)顯微鏡發(fā)現(xiàn)，溶組織內(nèi)阿米巴實(shí)際上在“啃食”人類(lèi)細(xì)胞。

之后經(jīng)過(guò)3年的研究，也就是在2014年的時(shí)候，凱瑟琳及其團(tuán)隊(duì)在自《自然》雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于溶組織內(nèi)阿米巴通過(guò)“吞噬作用”的過(guò)程殺死細(xì)胞的論文，這是人們首次知道阿米巴蟲(chóng)是如何破壞人體組織的。

另外，她們還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)“吞噬作用”，溶組織內(nèi)阿米巴可以殺死所有細(xì)胞類(lèi)型。

時(shí)間來(lái)到2022年，凱瑟琳的團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)，阿米巴蟲(chóng)不僅僅是“吃掉”人體細(xì)胞，它們似乎在吞噬人類(lèi)細(xì)胞后，會(huì)對(duì)人體免疫系統(tǒng)的一個(gè)主要成分——一類(lèi)被稱(chēng)為“補(bǔ)體蛋白”的分子產(chǎn)生抵抗力。

2024年，凱瑟琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)發(fā)表新論文，她們指出阿米巴蟲(chóng)通過(guò)攝取人類(lèi)細(xì)胞外膜上的蛋白質(zhì)，并將其置于自身外表面來(lái)獲得這種抵抗力。

其中兩種——名為CD46和CD55的人類(lèi)蛋白質(zhì)可以阻止補(bǔ)體蛋白附著在阿米巴變形蟲(chóng)的表面，從而逃避人類(lèi)免疫系統(tǒng)的攻擊。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，阿米巴蟲(chóng)在吃掉人體細(xì)胞后，會(huì)穿上細(xì)胞那獲得CD46和CD55蛋白質(zhì)“服裝”來(lái)偽裝自己，真是獨(dú)一無(wú)二的偽裝方式。

△ 溶組織內(nèi)阿米巴吞噬紅細(xì)胞

尋找阿米巴蟲(chóng)進(jìn)食和隱藏的基因

由于阿米巴蟲(chóng)感染人類(lèi)的方式剛剛被發(fā)現(xiàn)，所以實(shí)際上它們至今都沒(méi)有疫苗，治療方案也依然停留在幾十年前。

還是凱瑟琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)，她們最近在《寄生蟲(chóng)學(xué)趨勢(shì)》雜志上發(fā)表了一篇論文，提出了一種全新的計(jì)劃來(lái)尋找阿米巴蟲(chóng)執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)（如吞噬人類(lèi)細(xì)胞或竊取其蛋白質(zhì)）所需的基因，有望找到新的治療方案。

當(dāng)然，她們的對(duì)象還是溶組織內(nèi)阿米巴，這種寄生蟲(chóng)的基因組于2005年完成測(cè)序，其規(guī)模之龐大——比沙門(mén)氏菌大五倍多，結(jié)構(gòu)之混亂讓研究變得非常困難。

另外，它們的DNA中約75%由腺嘌呤和胸腺嘧啶組成——這種成分使得基因操作十分困難。

不過(guò)，凱瑟琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種寄生蟲(chóng)利用RNAi（一種基因沉默機(jī)制）來(lái)調(diào)節(jié)其基因的活性，這一發(fā)現(xiàn)使團(tuán)隊(duì)得以在2021年創(chuàng)建一個(gè)全面的“RNAi庫(kù)”。

有了這個(gè)“RNAi庫(kù)”，他們可以沉默這種寄生蟲(chóng)約8700個(gè)基因中的任何一個(gè)，并觀察其后果。

她們的的新論文則是概述了一項(xiàng)擴(kuò)大規(guī)模的計(jì)劃，將RNAi與CRISPR基因編輯相結(jié)合，繪制阿米巴蟲(chóng)的功能基因組圖譜。

目前，她們正在倡導(dǎo)研究界開(kāi)發(fā)用于阿米巴蟲(chóng)的CRISPR。

雖然距離完全破解還需要一些時(shí)間，但就像她們接受采訪時(shí)所說(shuō)的：“我們現(xiàn)在看到了隧道盡頭的曙光！”