寄生虫生理学与代谢
寄生虫生理学与代谢是研究寄生生物如何在宿主体内或体表获取能量、处理营养、繁殖以及维持内部环境的学科。由于寄生虫通常生活在营养丰富但氧气稀少的环境中，它们的生物化学过程常常与宿主不同，这些差异既解释了寄生虫的生存机制，也为潜在的药物靶点提供了依据。
Definition
寄生虫生理学与代谢是寄生虫学的一个分支，关注寄生生物在宿主环境中获取能量和营养、繁殖以及调节其内部环境的生化和生理过程。
Scope
本领域旨在引导读者了解寄生虫的功能生物学，而非其分类学或所致疾病。它涵盖了原生动物和蠕虫寄生虫共同的核心生理系统：能量代谢、繁殖和配子发生，以及渗透和离子调节。这些内容被视为寄生虫学中的参考主题，而非临床管理内容。
Sub-topics
Core questions
- 寄生虫如何在它们所处的低氧环境中产生ATP？
- 寄生虫的代谢途径与宿主有何不同？哪些差异可以作为药物靶点加以利用？
- 寄生虫如何协调繁殖和传播阶段的产生与它们的生命周期？
- 寄生虫如何在不同渗透压的宿主环境中调节水和离子平衡？
Key concepts
- 宿主依赖性营养
- 有氧和厌氧能量代谢
- 厌氧（苹果酸歧化）线粒体
- 生命周期阶段特异性代谢
- 有性生殖和无性生殖
- 传播阶段的产生
- 渗透调节和排泄系统
- 宿主-寄生虫生化差异作为药物靶点原理
Mechanisms
许多寄生虫生活在氧气稀少而碳水化合物丰富的环境中，其代谢也相应地进行了适应。肠道或组织中的成年蠕虫通常依赖厌氧途径，例如在线粒体中进行苹果酸歧化，将碳水化合物发酵成有机酸而非完全氧化，而自由生活或迁徙阶段的寄生虫可能会恢复有氧代谢（Tielens & van Hellemond, 2007; Bryant, 1978）。繁殖与生命周期紧密相关：疟原虫等原生动物在无性繁殖和产生传播所需的有性阶段之间转换（Josling & Llinás, 2015），而蠕虫则大量投入于卵或幼虫的产出。渗透和离子平衡由专门的排泄结构维持，例如扁形动物的原肾管系统，该系统也负责废物和药物的排泄（Kusel et al., 2009）。在这些系统中，反复出现的主题是寄生虫的生物化学通常与宿主存在足够大的差异，从而为选择性干预提供了可能（Barrett, 1981）。
Clinical relevance
寄生虫的代谢和生理特性是许多抗寄生虫药物药理学的基础，因为与宿主不同的通路是寻找选择性药物靶点的经典方向。本领域在概念层面描述了这种生物学，以支持对抗寄生虫药物如何构思的理解；它不提供诊断标准、药物剂量或个性化治疗建议。
History
寄生虫比较生物化学在20世纪逐渐发展，研究人员认识到寄生蠕虫和原生动物的能量代谢方式常常与宿主大相径庭。Bryant关于蠕虫呼吸调节的综述和Barrett的教科书综合了该领域，后来关于厌氧线粒体的研究将寄生虫能量代谢置于进化的框架中（Bryant, 1978; Barrett, 1981; Tielens & van Hellemond, 2007）。
Key figures
- Clive Bryant
- John Barrett
- Aloysius Tielens
- Jaap van Hellemond
Related topics
Seminal works
- bryant-1978
- barrett-1981
- tielens-2007
Frequently asked questions
- 为什么寄生虫代谢要与宿主代谢分开研究？
- 寄生虫通常生活在低氧、营养丰富的生态位中，并进化出独特的代谢途径，尤其是在能量产生方面；这些差异在生物学上很重要，是选择性抗寄生虫药物靶点的概念基础。
- 本领域涵盖哪些生理系统？
- 它将寄生虫反复出现的功能系统归类：能量代谢、繁殖和配子发生，以及渗透和离子调节，作为寄生虫学中的参考主题。