我國內(nèi)蒙古東北部三種泡狀棘球絳蟲感染引起宿主體內(nèi)基因差異表達的研究.pdf

1、唐崇惕等對我國內(nèi)蒙古東北部呼倫貝爾草原泡狀棘球蚴的病原情況進行調(diào)查時，在沙狐(Vulpes corsac)體內(nèi)發(fā)現(xiàn)多房棘球絳蟲的成蟲，在布氏田鼠(Microtus brandti)體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了泡狀棘球蚴。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，流行于此地區(qū)的泡狀棘球蚴病原應包含獨立的三種，分別為：歐洲的多房棘球絳蟲(Echinococcus multilocularis)，西伯利亞棘球絳蟲(Echinococcus sibiricensis)以及蘇俄棘球絳蟲(E

2、chinococcus russicensis)。 本論文主要對這三種泡狀棘球絳蟲引起的宿主體內(nèi)基因差異表達變化進行研究，包括以下三個部分： 1.三種泡狀棘球絳蟲棘球蚴核糖體基因(rDNA)ITS(Internal TranscribedSpacer，內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū))序列比較分析： 通過DNA聚合酶鏈式反應對三種泡狀棘球絳蟲棘球蚴核糖體內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔序列(ITS序列)進行擴增，將擴增產(chǎn)物進行克隆測序，所得序列結(jié)果進行比

3、對和聚類分析。發(fā)現(xiàn)同種泡狀棘球蚴的ITS序列有至少兩種不同序列，序列復雜多變，尤其體現(xiàn)在ITS2序列部分。然而西伯利亞泡狀棘球蚴的序列明顯與另2蟲種不同，尤其體現(xiàn)在ITS1序列部分。聚類分析顯示來源于同種泡狀棘球蚴的不同克隆序列大多能類聚在一起，表明這三種泡狀棘球絳蟲ITS序列間存在差異。 2.三種泡狀棘球蚴引起宿主體內(nèi)基因差異表達的研究： 本部分內(nèi)容主要是運用基因芯片技術(shù)和蛋白質(zhì)組學技術(shù)，結(jié)合生物信息學分析，對三種泡狀

4、棘球蚴感染的小鼠肝臟內(nèi)基因表達的變化予以研究。按照結(jié)果分析的側(cè)重點不同，共分為兩章： 第一章主要分析與討論在三種泡狀棘球蚴感染的宿主體內(nèi)均有差異表達的基因(共性部分)：通過基因芯片試驗結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，在三種泡狀棘球蚴感染的小鼠肝臟內(nèi)表達變化均有顯著差異的基因一共有64個，進一步的GO功能分析結(jié)果顯示它們與幾個功能組相關(guān)，其中包括了防御反應和免疫功能，氧化還原酶活性功能和細胞代謝功能類別。而蛋白質(zhì)組學實驗結(jié)果顯示表達變化差異顯著的7

5、3個蛋白也多與這幾大功能類別相關(guān)，更為重要的是防御反應和免疫功能相關(guān)的蛋白表達值都升高，而具氧化還原酶活性功能以及和細胞代謝功能相關(guān)的蛋白表達值都降低，支持了基因芯片的實驗結(jié)果。 第二章進一步比較與分析感染不同種泡狀棘球蚴的各個實驗組間基因表達情況的差異(個性部分)：發(fā)現(xiàn)有278個基因僅在感染了西伯利亞和蘇俄泡狀棘球蚴的感染組A和B中表達差異顯著，而在感染歐洲泡狀棘球蚴的感染組C中表達變化不明顯。在這278個基因當中，205個上

6、調(diào)的基因與多個生物學過程相關(guān)，包括防御與免疫應答反應，細胞凋亡，細胞分化，細胞周期，細胞分裂，DNA復制等。同時我們還發(fā)現(xiàn)在感染蘇俄泡狀棘球蚴的小鼠體內(nèi)與細胞分裂、細胞骨架構(gòu)建與生成、DNA損傷應答的基因表達值升高的幅度明顯高于另兩種泡狀棘球蚴感染的小鼠，而且后兩個GO功能類別未在感染組A或C中被顯著富集。表明宿主適應性程度、宿主免疫應答反應差異會造成這三種泡狀棘球蚴感染的小鼠體內(nèi)基因表達變化的不同。 3.感染三種泡狀棘球蚴的小

7、鼠體內(nèi)細胞因子動態(tài)變化的研究： 對不同感染組小鼠血清中的Th1/2型細胞因子動態(tài)表達變化差異進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Th1型細胞因子TNF-α和IFN-γ在三種泡狀棘球蚴感染感染的小鼠血清中的表達值均在感染初期就略有升高，接種后80到100天時，升高幅度達到峰值；而Th2型細胞因子IL-4在感染初期變化并不顯著，在感染約100天之后表達值才顯著提高。此外，IL-10也是在感染后期的小鼠血清中被檢測到有表達。 同時，三種泡狀棘球

8、蚴感染的小鼠血清中這幾種細胞因子動態(tài)變化存在差異。西伯利亞泡狀棘球蚴感染的TNF-α和IFN-γ表達在接種80-100天后達到峰值，之后仍相對維持在較高水平，而感染蘇俄泡狀棘球蚴和歐洲泡狀棘球蚴小鼠血清中這兩種細胞因子含量達到峰值后迅速下降，而且幅度更為顯著。提示在西伯利亞泡狀棘球蚴感染的小鼠體內(nèi)，TNF-α和IFN-γ高表達的時間更長些，作用也更為持久。此外，從整體上來看，感染歐洲泡狀棘球蚴的小鼠體內(nèi)這兩種細胞因子的表達水平均比另兩個