血吸虫各组织与性别差异的糖蛋白组图谱——曼氏血吸虫

为什么寄生虫的“糖衣”很重要

血吸虫病是一种使数亿人受苦的衰弱性疾病，目前主要依赖一种药物治疗，且无法阻止再次感染。罪魁祸首是寄居血液的线虫曼氏血吸虫，它通过在蛋白质上装饰复杂的糖链部分地躲避免疫系统的识别。本研究以前所未有的细节绘制了这些糖衣的分布，揭示了不同组织和雌雄间的差异，并为设计新型疫苗和治疗方案提供了线索。

探索寄生虫的糖衣护甲

细胞表面和内部的蛋白质常被分支状糖链覆盖，这一过程称为糖基化。在寄生虫中，这些糖装饰往往决定了它们是被免疫系统清除还是能悄然通过。此前对曼氏血吸虫糖类的研究多集中在总体混合物上，而非针对具体蛋白和确切的糖链位点。本研究利用先进的质谱技术直接读取成年雄虫和雌虫的完整糖—蛋白组合，登记了数千个单独的糖结合位点和数百个蛋白，构建了针对该寄生虫的首个大规模“糖蛋白图谱”。

不同组织，不同糖谱

并非所有虫体组织都披着相同的糖衣。研究者将其蛋白数据与单细胞基因图谱结合， 将糖基化蛋白归属到特定器官，如肠道、肌肉、外表面（表膜）和生殖腺。他们发现肠道和体内实质（间质）携带格外复杂且多样的糖链，常在单个蛋白上出现多个修饰位点和较长的糖单元；相比之下，肌肉和神经细胞倾向于使用更短、更简单的糖模式。某些糖类（包括含岩藻糖、木糖或一种称为己糖醛酸的特殊糖）在产卵腺或虫体表面等特定组织中富集，这暗示这些结构可能影响寄生虫的取食、运动和与宿主免疫系统的相互作用。

雌雄虫如何不同

曼氏血吸虫有明显的雌雄之分，雄虫与雌虫在感染过程和产卵中扮演不同角色。研究显示它们的糖装饰也存在差异。许多糖蛋白和特定糖链位点在雄虫中更为丰富，尤其是在肌肉、神经元和表面组织，这可能支持运动和配对行为；而雌虫则在肠道和产卵相关的腺体中表现出更强的糖基化，符合其在消化与繁殖中的功能。尽管总体糖链的类型和长度在性别间相似，具体组成——每种糖基单元的数量以及岩藻糖的含量——却呈性别偏向性分布。这表明同一蛋白可以通过改变其糖衣，在雄虫和雌虫间实现精细化调控。

非凡的糖类与关键酶

除了目录化已知的糖模式外，研究者还发现了不寻常的糖组成，并证实了曾被推测但未明确定义的以己糖醛酸为基础的结构在成虫体内的存在。他们展示了该寄生虫的大多数糖链与常用实验动物不同，但与小鼠的某些特征相似，可能反映了其在哺乳动物宿主中既要伪装又保留寄生虫特有特征的进化策略。为检验这些修饰的重要性，团队采用RNA干扰沉默了负责构建N-连接和O-连接糖链的四种关键酶。敲低这些酶导致寄生虫表膜、肠道和整体健康受损，某些情况下甚至致死，证实了正确糖基化对寄生虫生存至关重要。

为疫苗设计提供新线索

由于宿主免疫系统主要“看到”寄生虫的外表和面向肠腔的蛋白，作者重点关注了这一宿主—寄生界面处的糖蛋白，包括若干已知的疫苗候选蛋白如Sm25、Sm29和胱蛋白酶B。他们证明这些蛋白携带独特且有时高度复杂的糖模式，包括已知能在动物中引发强烈免疫反应的多岩藻糖化和含木糖链。该研究还精确定位了糖附着位点，并指出哪些糖型在雄虫或雌虫中更常见。对疫苗开发者而言，这张地图至关重要：它表明模拟天然糖装饰的蛋白版本——而不是使用不带糖或糖型不同的重组蛋白——可能显著提高保护效果。总体而言，这项工作将寄生虫的糖衣伪装转化为设计更聪明疫苗和削弱或杀灭虫体的新蓝图。

引用: Chen, X., You, Y., Liu, W. et al. Tissue-specific and sex-biased glycoproteomic landscape of Schistosoma mansoni. Nat Commun 17, 1696 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68400-9

关键词: 血吸虫病, 曼氏血吸虫, 糖基化, 寄生虫疫苗, 糖蛋白组学