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人間に感染した寄生虫であるTrichomonas vaginalisは、世界中で最も一般的な非ウイルス性感染症を引き起こします。この病原体は、宿主細胞との相互作用を媒介する細胞外小胞（EV）を分泌します。ここでは、寄生虫EVと哺乳類の宿主細胞間の界面を研究し、哺乳類細胞によるEV内在化を定量化するためのアッセイを開発しました。T. vaginalis evsは、宿主細胞の表面上のグリコサミノグリカンと相互作用し、宿主細胞表面プロテオグリカンに存在するヘパラン硫酸（HS）に特異的に結合することを示します。さらに、HSを使用した競合アッセイまたは宿主細胞表面からのHSの除去はEVの取り込みを強く阻害し、HSプロテオグリカンがEVの内在化を促進することを直接実証します。T. vaginalis evs、4-α-グルカントランスフェラーゼ（TV4AGT）の表面に豊富なタンパク質を特定し、等温滴定熱量測定を使用してこのタンパク質がHSに結合することを示します。TV4AGTはまた、EVの取り込みを競合的に阻害し、EV内在化に重要なEVリガンドとして定義します。最後に、T。vaginalisEVの摂取は宿主細胞コレステロールとカベオリン-1に依存しており、内在化がクラスリンに依存しない脂質ラフト媒介エンドサイトーシスを介して進行することを実証します。これらの研究は、宿主：病原体の相互作用を駆動するために使用されるメカニズムを明らかにし、標的細胞によってEVがどのように内在化されているかについての理解を深めるために、異なる細胞タイプ間のクロストークを可能にします。
人間に感染した寄生虫であるTrichomonas vaginalisは、世界中で最も一般的な非ウイルス性感染症を引き起こします。この病原体は、宿主細胞との相互作用を媒介する細胞外小胞（EV）を分泌します。ここでは、寄生虫EVと哺乳類の宿主細胞間の界面を研究し、哺乳類細胞によるEV内在化を定量化するためのアッセイを開発しました。T. vaginalis evsは、宿主細胞の表面上のグリコサミノグリカンと相互作用し、宿主細胞表面プロテオグリカンに存在するヘパラン硫酸（HS）に特異的に結合することを示します。さらに、HSを使用した競合アッセイまたは宿主細胞表面からのHSの除去はEVの取り込みを強く阻害し、HSプロテオグリカンがEVの内在化を促進することを直接実証します。T. vaginalis evs、4-α-グルカントランスフェラーゼ（TV4AGT）の表面に豊富なタンパク質を特定し、等温滴定熱量測定を使用してこのタンパク質がHSに結合することを示します。TV4AGTはまた、EVの取り込みを競合的に阻害し、EV内在化に重要なEVリガンドとして定義します。最後に、T。vaginalisEVの摂取は宿主細胞コレステロールとカベオリン-1に依存しており、内在化がクラスリンに依存しない脂質ラフト媒介エンドサイトーシスを介して進行することを実証します。これらの研究は、宿主：病原体の相互作用を駆動するために使用されるメカニズムを明らかにし、標的細胞によってEVがどのように内在化されているかについての理解を深めるために、異なる細胞タイプ間のクロストークを可能にします。
Trichomonas vaginalis, a human-infective parasite, causes the most prevalent nonviral sexually transmitted infection worldwide. This pathogen secretes extracellular vesicles (EVs) that mediate its interaction with host cells. Here, we have developed assays to study the interface between parasite EVs and mammalian host cells and to quantify EV internalization by mammalian cells. We show that T. vaginalis EVs interact with glycosaminoglycans on the surface of host cells and specifically bind to heparan sulfate (HS) present on host cell surface proteoglycans. Moreover, competition assays using HS or removal of HS from the host cell surface strongly inhibit EV uptake, directly demonstrating that HS proteoglycans facilitate EV internalization. We identified an abundant protein on the surface of T. vaginalis EVs, 4-α-glucanotransferase (Tv4AGT), and show using isothermal titration calorimetry that this protein binds HS. Tv4AGT also competitively inhibits EV uptake, defining it as an EV ligand critical for EV internalization. Finally, we demonstrate that T. vaginalis EV uptake is dependent on host cell cholesterol and caveolin-1 and that internalization proceeds via clathrin-independent, lipid raft-mediated endocytosis. These studies reveal mechanisms used to drive host:pathogen interactions and further our understanding of how EVs are internalized by target cells to allow cross-talk between different cell types.
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