构建壁垒

在德克萨斯大学西南医学中心，吉姆·柯林斯(Jim Collins)研究血吸虫病，这是一种导致血吸虫病的蠕虫。蠕虫体内的干细胞群对于维持生物体的外壳至关重要，他对克里斯·史密斯说，这就是蠕虫抵御免疫系统的方式……

全世界有2亿人感染了血吸虫，主要分布在撒哈拉以南的非洲。它们每年造成大约25万人死亡。所以，这是一个严重的问题。事实上，在世界范围内，它几乎和疟疾等疾病一样普遍，但受到的关注要少得多。

克里斯-人们最初是怎么染上寄生虫的?

吉姆:人们下水时就会接触到这种寄生虫。被感染的人会通过尿液或粪便排出卵子，如果这些物质到达水里，就会有一种叫做Miracidia的小生物出来，这种小生物会感染蜗牛。然后蜗牛在水里，寄生虫会在蜗牛体内繁殖，然后它们从蜗牛里出来，它们被进入水里的动物吸引，也就是人类。然后它们在你的皮肤上钻洞。

克里斯-一旦一个人携带了寄生虫，它会在体内的什么地方生存?

吉姆:这取决于是哪种血吸虫。我们研究的血吸虫——曼氏血吸虫——它们生活在肠道周围的血液中。这是它们开始产卵的地方。一旦它们在那里，这些寄生虫可以在血液中存活很长一段时间。有些情况下，人们发现它们从像非洲这样的流行地区转移到像英国这样的地方，40年后他们发现这些寄生虫仍然生活在它们体内，产卵。

克里斯-但是血液中一定是一个充满敌意的环境，让某些东西能够在宿主免疫系统的全面攻击下持续存在。它是怎么做到的?

吉姆:这是个悬而未决的问题。这才是本文真正想要表达的。我们所知道的是，寄生虫能够在血液中存活数十年。因此，我们之前展示了他们有这些干细胞:基本上是能够使衰老的组织恢复活力的细胞。我们在这篇论文中发现，这些干细胞在这些寄生虫中的主要作用是生成寄生虫的皮肤。这个非常独特的结构，叫做被皮。被皮实际上是与宿主免疫系统相连接的。目前尚不清楚被皮的哪些特征使寄生虫能够入侵免疫系统。我们发现干细胞不断地制造新的被盖组织。所以我们认为这并不一定能回答关于寄生虫是如何入侵宿主免疫系统的整个问题，但我们确实认为这是一个非常重要的线索，关于寄生虫使用什么样的发育技巧来在宿主血液中生存。

Chris -因此，如果一个人关闭了这些干细胞，你是否看到这种被皮的产生相应减少，从而减少了这些蠕虫的寿命或抵御宿主免疫系统的能力?

吉姆:是的，我们去除干细胞——所以我们可以杀死干细胞——我们完全削弱了制造新被膜细胞的能力。但我们不知道这是否会对自然感染产生影响。所以我们做的这些实验，是在没有宿主免疫系统的培养皿中进行的。

Chris -你是如何在这个阶段证明那些干细胞正在产生那个特定的细胞层?

吉姆:我们在寄生虫中所能做的是，我们可以非常有效地杀死这些干细胞，使用遗传技术，或者只是简单地照射寄生虫，这将杀死所有的干细胞。当寄生虫在很长一段时间内没有干细胞时，我们观察了受影响的基因，我们发现其中一些基因是之前被证明与血吸虫被膜有关的基因。所以，这对我们来说是一个很大的线索。然后我们用一种方法给干细胞贴上标签，然后问，“它们变成了什么?”结果是，我们能够发现的是，很大一部分干细胞最终会产生能够表达已知与被膜相关的物质的细胞。

克里斯:这些细胞的周转率是否特别高，从而说明被皮(寄生虫的皮肤)的周转率一定很高，因此你可以推断出这是因为它在积极抵御宿主的某种攻击?

吉姆:没错。所以当我们杀死干细胞后，几天之内我们就失去了被皮的祖细胞。因此，我们认为干细胞正在以非常高的速度使被膜组织恢复活力。被盖组织是一种寿命很短的表面。

克里斯:那么，这是否给我们提供了一些新的见解，让我们能够以一种新的方式来攻击血吸虫?有没有一种方法可以接近这些细胞并有效地使其易受影响因为它不能维持其外层的高周转率?

吉姆-是的。所以有两件事。如果我们削弱了寄生虫拥有干细胞增殖的能力，最终会导致宿主体内的寄生虫死亡。治疗血吸虫病的另一个真正的机会——对我们来说最好的东西——不一定是药物，而是疫苗。当我们查看我们的数据集时，我们基本上无意中发现了潜在的抗血吸虫候选疫苗的宝库。事实上，目前正在开发的抗血吸虫疫苗的一些候选基因都在我们确定的基因列表上。所以现在我们有上百种分子可以继续研究或者其他人可以继续研究来开发下一代抗血吸虫疫苗。