美国南佛罗里达大学健康莫萨尼医学院的传染病研究人员近日表示，他们改良了一套原本用于研究人体细胞的荧光成像系统，实现对弓形虫生长过程的实时观察，并据此绘制出该寄生虫的细胞周期图谱。研究团队称，这一方法有助于更精确地识别弓形虫在发育与繁殖过程中的潜在薄弱环节，为后续药物干预研究提供工具。

弓形虫是一种广泛存在于人类和动物体内的寄生虫。据研究人员介绍，由于其体积微小，长期以来对其生长与分裂过程的直接观察存在难度。南佛罗里达大学副教授Elena Suvorova表示，改良后的技术将为科学界提供“清晰且即时的视角”，以观察弓形虫如何生长，从而更好理解其生物学特性并寻找可干预的关键点。

弓形虫病治疗窗口与慢性感染难题

研究人员指出，弓形虫通常通过未煮熟的肉类以及受污染的农产品传播。寄生虫进入人体后可引发弓形虫病，多数情况下症状较轻，但对孕妇及免疫系统较弱人群可能造成严重后果。团队表示，若在暴露后的前两周内发现感染，可进行治疗。

Suvorova同时提到，现有药物可在急性期抑制寄生虫，但若长期使用可能具有毒性；而一旦未能在上述窗口期内发现感染，寄生虫可能进入慢性阶段，躲避免疫系统并在大脑中形成囊肿，目前尚无治愈方法。

不同寻常的细胞周期成为研发障碍

研究团队将更有效治疗手段的研发难点之一归因于弓形虫“不同寻常的细胞周期”。在典型细胞周期中，细胞先增大体积并完成DNA复制，随后分裂为两个相同部分。

Suvorova实验室研究科学家Mrinalini Batra表示，弓形虫并不遵循这一标准模式。尽管科学界知道其必须经历类似阶段以完成繁殖，但这些阶段如何排列、是否以与人体细胞相同方式存在并不清楚，这使得理解其生长与传播机制更为困难。团队称，明确细胞周期的工作机制与顺序，是其试图阻止寄生虫繁殖的重要基础。

以荧光标记锁定关键蛋白PCNA1

为将荧光成像模型适配弓形虫，研究人员首先筛选在寄生虫特定生长阶段出现的蛋白质，并要求其位于可视化结构（如细胞核）中，同时具备足够明亮的荧光信号以便在显微镜下识别。

团队表示，由于弓形虫缺乏许多人体细胞常见蛋白，这一筛选过程需要大量反复试验。研究人员曾使用红色与绿色荧光标签对寄生虫不同部位进行测试，但不少标记因亮度不足或数量不够而难以发挥作用。

在多种组合测试后，团队最终锁定名为PCNA1的蛋白质。该蛋白位于寄生虫细胞核内，并会随生长周期推进发生自然变化。Batra称，当研究人员将两份明亮的霓虹绿色标签附着于PCNA1后，荧光信号变得“强烈且清晰”，从而能够通过观察发光蛋白在细胞周期中的表现来判定寄生虫所处阶段，并首次清晰绘制弓形虫细胞周期。

研究发表于《mBio》，揭示阶段重叠的“叉状”模式

上述成果已发表在《mBio》杂志。研究显示，弓形虫在细胞周期前半部分的进程相对正常，但其余生长阶段并非按顺序推进，而是出现重叠。

Suvorova将其描述为类似“叉子”的结构：细胞周期起始阶段如同一条直柄，随后分出多个“叉齿”，使多达三个细胞周期阶段可同时发生。研究团队认为，这种模式可能帮助寄生虫快速繁殖，并在形成脑囊肿前逃避免疫系统。

研究人员表示，在细胞周期已可通过荧光技术被系统描绘的基础上，团队正进一步识别弓形虫繁殖过程中的薄弱环节，并测试不同药物对细胞周期特定阶段的影响，以期推动更安全、更有效治疗方案的开发。