瘧疾是一種由寄生蟲入侵紅細(xì)胞而引起的致命性疾病。而這個感染過程之所以鮮為人知，是因為它發(fā)生的太快了，這有可能解釋為什么目前還沒有被認(rèn)可的瘧疾疫苗。發(fā)表于2014年8月19日的《Biophysical Journal》雜志上的一項研究中，研究人員使用一種稱為激光光鑷的工具，來研究致病寄生蟲和紅細(xì)胞之間的相互作用。研究結(jié)果揭示一個令人驚訝的新見解，為瘧疾生物學(xué)和更有效的藥物或疫苗的發(fā)展鋪平了道路。

　　“使用激光鑷子，來研究被侵襲的紅細(xì)胞讓我們在整個過程中獲得前所未有的控制水平，將有助于我們在單細(xì)胞水平下理解這一關(guān)鍵過程，”這項研究的資深作者、威康信托基金會桑格研究所的朱利安·雷納說。

　　引起瘧疾的寄生蟲(惡性瘧原蟲)，通常離開一個紅血細(xì)胞后，不到一分鐘就侵襲另一個，然后失去感染宿主細(xì)胞的能力以及在兩三分鐘內(nèi)釋放。為了研究這種瞬態(tài)事件，雷納和英國劍橋大學(xué)的資深作者Pietro Cicuta使用激光光鑷，因為這種儀器通過施加很小的力量與高度聚焦的激光束，就可以精確地控制細(xì)胞的運動。研究人員利用光鑷捕獲剛從紅細(xì)胞中產(chǎn)生的個別寄生蟲，并將它們提供給其他的紅血細(xì)胞，這表明該技術(shù)適合于學(xué)習(xí)入侵過程。

　　雷納和Cicuta也將激光光鑷用于測量寄生蟲如何強烈粘附于紅細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)，粘附作用可能是由多個較弱的相互作用介導(dǎo)的，這可能會阻止藥物或抗體的結(jié)合。此外，該團(tuán)隊使用技術(shù)，闡明了三種不同的抑制入侵藥物如何影響寄生蟲和紅血細(xì)胞之間的相互作用。

　　這些結(jié)果表明，激光光鑷是一種用于研究瘧疾生物學(xué)和單細(xì)胞水平的藥物機制的強大工具。“我們現(xiàn)在計劃利用這一技術(shù)來剖析入侵的過程，以及了解每一個步驟的基因和蛋白功能，” 雷納說。 “這將使我們能夠設(shè)計出，阻止入侵的同時瞄準(zhǔn)多個步驟的，更好的抑制劑或疫苗。”