单细胞RNA测序揭示克鲁斯锥虫群体中转唾液酶样超家族基因表达的异质性

克鲁斯锥虫是恰加斯病的致病因子，在中南美洲构成了重大的公共卫生挑战，影响大约800万人，并使数百万人面临风险。克鲁斯锥虫的生命周期包括间接型虫体、孕虫体、无尾虫体和血虫体阶段的转变，各阶段通过特征性的形态和分子适应不同的宿主和环境。与其他锥虫类如布鲁采锥虫不同，克鲁斯锥虫不采用单等位基因的抗原变异模型；相反，它依赖于由大型多基因家族编码的多样化细胞表面相关蛋白，这些蛋白对感染性和免疫逃避至关重要。本研究利用单细胞RNA测序分析无尾虫体和虫体细胞的细胞特异性转录组，以表征哺乳动物感染期间的阶段特异性表面蛋白表达。通过聚类和识别细胞特异性标记，我们将细胞分配到不同的寄生虫发育形式。对个体细胞的分析揭示，表面蛋白编码基因，尤其是转唾液酶样超家族（TcS）成员的表达异质性大于单拷贝基因。此外，在群体中的个体细胞之间未观察到TcS基因的重复组合。显著的是，一小部分TcS mRNA，由优先位于核心基因组区的基因编码，在整个细胞群体中频繁检测，而绝大多数TcS mRNA的检测频率较低，主要编码在破坏性区。我们的研究结果揭示了虫体群体内的转录组异质性，其中每个细胞展示独特的TcS表达特征。通过聚焦表面蛋白表达的多样性，本研究旨在深化我们对克鲁斯锥虫细胞生物学和感染策略的理解。