《PLOS Pathogens》：The resistance to Toxoplasma gondii in Microtus fortis is associated with the activation of the complement lectin pathway
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本研究發現，唯一已知對日本血吸蟲具有天然高抵抗性的哺乳動物宿主——布氏田鼠（Microtus fortis），對高毒力弓形蟲（Toxoplasma gondii）I型RH株同樣表現出驚人的天然抵抗力。昆明（KM）小鼠在感染后7天內全部死亡，而布氏田鼠可存活30天以上并能完全清除體內寄生蟲。其核心機制在于，布氏田鼠血清能夠通過激活補體系統的凝集素途徑（lectin pathway），在弓形蟲速殖子（tachyzoite）表面形成膜攻擊復合物（MAC），直接裂解胞外寄生蟲。當使用眼鏡蛇毒因子（CVF）抑制補體后，布氏田鼠的清除能力顯著受損。該研究揭示了一種此前未知的、依賴補體凝集素途徑的宿主天然抗弓形蟲感染新機制，為抗弓形蟲藥物和疫苗研發提供了全新視角。
引言
弓形蟲是一種全球分布的人獸共患頂復門寄生蟲，可感染幾乎所有溫血動物。在免疫健全個體中，感染通常無癥狀，但對免疫缺陷者、孕婦及胎兒可造成嚴重后果。當前一線治療藥物存在副作用，新藥和疫苗研發是重點。弓形蟲主要有I、II、III三種基因型，其中I型（如RH株）致病力最強。不同宿主對弓形蟲的易感性差異顯著，小鼠高度易感，而某些鼠類（如Lewis大鼠）則表現出抵抗力，其機制涉及NLRP1炎性體激活導致的細胞焦亡。布氏田鼠是已知唯一對日本血吸蟲具有強天然抵抗力的哺乳動物，本研究意外發現其對高毒力弓形蟲I型RH株也表現出顯著抵抗力，其機制亟待闡明。補體系統是先天免疫的核心組成部分，可通過經典途徑、凝集素途徑和旁路途徑激活，最終形成膜攻擊復合物裂解病原體。
布氏田鼠對弓形蟲RH株不易感
通過腹腔注射弓形蟲速殖子進行感染實驗，結果顯示昆明（KM）小鼠在7天內全部死亡，而布氏田鼠全部存活超過30天。對存活布氏田鼠的腦、心、肝、脾、肺、腎等器官及腹水進行檢測，顯微鏡下未發現弓形蟲，PCR也未檢出弓形蟲DNA。將上述組織勻漿或腹水注射給KM小鼠，所有KM小鼠均存活30天，證實存活布氏田鼠體內已無活體弓形蟲。
布氏田鼠血清可殺傷弓形蟲速殖子
體外實驗發現，布氏田鼠血清對弓形蟲速殖子具有顯著的殺傷活性。用50%布氏田鼠血清處理2小時后，超過90%的速殖子被臺盼藍染色并失去綠色熒光，表明失去活性，而KM小鼠血清處理組與PBS對照組類似，80%以上速殖子存活。殺傷效果呈血清濃度依賴性，30%濃度即可殺死超過90%的速殖子。掃描電鏡觀察顯示，經布氏田鼠血清處理的速殖子失去了典型的新月形，表面出現大量深脊、凹坑和皺紋，膜結構遭到破壞，而PBS或KM血清處理的速殖子形態完整光滑。
布氏田鼠血清通過激活補體系統殺傷弓形蟲
為探究殺傷機制，研究人員對布氏田鼠血清進行了多種預處理。56℃加熱滅活補體、用乙二胺四乙酸（EDTA）螯合鈣鎂離子、或用眼鏡蛇毒因子（CVF）耗竭補體成分，均能完全或顯著抑制血清對速殖子的殺傷作用。這些結果表明，布氏田鼠血清的殺傷作用與補體系統的激活密切相關。
弓形蟲速殖子激活布氏田鼠血清中的補體凝集素途徑
為進一步確定激活途徑，使用乙二醇二乙醚二胺四乙酸（EGTA）螯合鈣離子（鈣離子為經典途徑和凝集素途徑啟動所必需），結果顯著削弱了血清的殺傷活性，提示涉及經典或凝集素途徑。然而，間接血凝試驗未在布氏田鼠血清中檢測到抗弓形蟲抗體，排除了抗體依賴的經典途徑。間接免疫熒光實驗顯示，與布氏田鼠血清共孵育后，速殖子膜上有凝集素途徑關鍵蛋白酶MASP2的沉積。用MASP2抑制劑Narsoplimab預處理血清，可顯著抑制其殺傷作用，證實MASP2是補體激活所必需的。此外，免疫熒光檢測到膜攻擊復合物（MAC）特異性地沉積在經布氏田鼠血清處理的速殖子表面，而在KM小鼠或人血清處理組中則無此現象，直接證明了補體終末裂解途徑的激活。
補體系統被抑制時，布氏田鼠清除弓形蟲的能力受損
為驗證補體系統在體內的關鍵作用，通過尾靜脈給布氏田鼠注射CVF以耗竭補體成分C3和C5。12小時后，其血清對速殖子的體外殺傷能力被顯著抑制。用CVF處理并抑制補體的布氏田鼠在感染弓形蟲30天后雖仍存活，但在其器官和腹水中可檢測到弓形蟲DNA。將實驗組布氏田鼠的腹水注射給KM小鼠，導致KM小鼠在11天內死亡，并在其腹水中觀察到大量熒光速殖子。而對照組（注射PBS）布氏田鼠體內則未檢出弓形蟲，其腹水也不會使KM小鼠死亡。這表明，當補體系統功能被抑制時，布氏田鼠無法有效清除體內的弓形蟲，寄生蟲得以持續存在。
討論與結論
本研究揭示了布氏田鼠對高毒力弓形蟲I型RH株具有天然高抵抗力。其核心機制在于，弓形蟲速殖子能夠激活布氏田鼠補體系統的凝集素途徑，導致膜攻擊復合物形成并直接裂解胞外寄生蟲。而在易感的KM小鼠中，補體系統則無法有效裂解速殖子。在補體被抑制的布氏田鼠體內，弓形蟲可持續存在，證明了補體系統在控制感染中的關鍵作用。與同樣具有抵抗力的Lewis大鼠依賴細胞內炎性體焦亡的機制不同，布氏田鼠展示了依賴胞外補體直接裂解的新策略，二者可能協同實現全面清除。盡管感染后期布氏田鼠產生了低滴度的特異性抗體，可能通過調理吞噬等機制輔助免疫，但凝集素途徑的補體激活是其早期天然抵抗力的主要機制。該發現不僅拓展了對宿主-寄生蟲互作復雜性的理解，也為針對補體途徑開發新型抗弓形蟲療法和疫苗提供了全新的思路和潛在靶點。
