弓形蟲感染對小鼠、豬脾肝基因表達(dá)的影響.pdf

1、弓形蟲是一種寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的頂復(fù)門原蟲。它能通過其自身蛋白改變宿主細(xì)胞信號通路狀態(tài)、調(diào)節(jié)宿主基因的表達(dá)量，進(jìn)而影響宿主的生命活動進(jìn)程。本課題通過RNA-seq和iTRAQ技術(shù)、生物信息學(xué)分析、定量PCR驗證等技術(shù)，對弓形蟲感染后小鼠和豬的脾肝轉(zhuǎn)錄組、miRNA和蛋白組進(jìn)行了研究。
　　通過對小鼠感染弓形蟲后脾臟的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)弓形蟲感染能引起脾臟的免疫相關(guān)通路或組分上調(diào)。免疫細(xì)胞在脾臟中的含量可能會上升，因為趨化這些免疫細(xì)

2、胞移動的趨化因子在脾臟中表達(dá)上調(diào)。此外，脾臟細(xì)胞的細(xì)胞器組分在弓形蟲感染過程中發(fā)生改變，包括線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組分。
　　通過檢測小鼠脾臟感染弓形蟲后miRNA的表達(dá)量，我們發(fā)現(xiàn)在小鼠脾臟差異表達(dá)的miRNA中，既有靶向轉(zhuǎn)錄因子的miRNA，也有靶向凋亡通路的miRNA。這提示弓形蟲可以通過改變靶向轉(zhuǎn)錄因子的miRNA表達(dá)量來間接地調(diào)節(jié)宿主基因的表達(dá)。同時，弓形蟲也可以通過改變靶向細(xì)胞凋亡相關(guān)基因的miRNA表達(dá)來調(diào)控宿主細(xì)胞凋亡進(jìn)程

3、；靶向凋亡相關(guān)基因的結(jié)果則取決于促進(jìn)凋亡和抑制凋亡的miRNA之間的平衡。
　　通過對小鼠感染弓形蟲后的肝臟蛋白組進(jìn)行檢測和分析，我們發(fā)現(xiàn)小鼠肝臟表達(dá)上調(diào)的蛋白集中在免疫、感染以及蛋白折疊相關(guān)通路，而下調(diào)的蛋白則集中在代謝通路。對小鼠肝臟轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果表明，iTRAQ檢測的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。此外，通過分析轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)我們還發(fā)現(xiàn)，肝臟膽汁合成和分泌通路在弓形蟲感染中被顯著下調(diào)。通過轉(zhuǎn)錄因子富集，我們發(fā)現(xiàn)下調(diào)的基因有很大一部分是由PPAR

4、轉(zhuǎn)錄因子控制的。PPAR信號通路與肝臟能量、脂類等代謝有密切關(guān)系；因此弓形蟲可能通過劫持肝細(xì)胞的PPAR通路來引起肝臟代謝功能下調(diào)。
　　由于豬的生理特點(diǎn)比小鼠更加接近于人，故本課題還對弓形蟲感染豬后肝臟和脾臟的轉(zhuǎn)錄組變化進(jìn)行了檢測和分析。通過對肝臟、脾臟差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)模式進(jìn)行聚類，發(fā)現(xiàn)豬肝臟和脾臟的代謝進(jìn)程都在弓形蟲感染中下調(diào)，尤其是在感染后第6天的肝臟。肝臟中的炎癥反應(yīng)總體上要強(qiáng)于脾臟，尤其是感染后第18天豬肝臟出現(xiàn)了結(jié)

5、締組織增生及炎癥細(xì)胞浸潤的病理變化；豬肝臟在感染后第6天沒有發(fā)現(xiàn)明顯的病理變化，但小鼠肝臟在感染后第6天卻發(fā)現(xiàn)了明顯的病理變化。這可能是由于豬和小鼠之間的免疫系統(tǒng)和生理系統(tǒng)差異以及對弓形蟲不同的易感性造成的。此外，我們還發(fā)現(xiàn)豬肝臟蛋白折疊和蛋白質(zhì)量控制相關(guān)基因的表達(dá)受到弓形蟲感染的影響，這與小鼠模型的研究結(jié)果一致。
　　綜上所述，本課題首次對弓形蟲感染后小鼠脾臟的轉(zhuǎn)錄組、miRNA，小鼠肝臟的蛋白組、轉(zhuǎn)錄組以及豬脾臟和肝臟的轉(zhuǎn)錄組