弓形蟲慢性感染引起小鼠精神行為異常的機(jī)制和信號(hào)通路研究.pdf

1、弓形蟲是一種廣泛寄生于人和動(dòng)物有核細(xì)胞內(nèi)的原蟲。作為一種機(jī)會(huì)致病性原蟲，過去一直認(rèn)為在免疫功能正常的宿主體內(nèi)呈無癥狀的隱性感染的狀態(tài)。然而，近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，弓形蟲隱性感染并不是無癥狀的帶蟲狀態(tài)，而是以一種非常精妙的方式引起宿主智力改變，行為異常，甚至精神疾病的發(fā)生。
　　越來越多的研究關(guān)注于弓形蟲感染如何導(dǎo)致宿主精神行為變化。弓形蟲在宿主體內(nèi)長(zhǎng)期以包囊的形式存在，這可能導(dǎo)致了感染宿主的神經(jīng)細(xì)胞損傷以及神經(jīng)遞質(zhì)表達(dá)異常。

2、研究發(fā)現(xiàn)，由于弓形蟲的親神經(jīng)細(xì)胞的特性，寄生于宿主細(xì)胞的弓形蟲速殖子最終以“特洛伊木馬”的方式穿過血腦屏障進(jìn)入宿主的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，隨著宿主的免疫反應(yīng)，速殖子轉(zhuǎn)化為緩殖子形成包囊，最終導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷。一些研究者認(rèn)為弓形蟲慢性感染，打破了宿主體內(nèi)神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)的平衡，進(jìn)一步導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)失衡，最終引起宿主精神行為的變化。然而，目前為止，關(guān)于弓形蟲感染引起宿主精神行為異常的機(jī)制還不是很明確。
　　為了探究弓形蟲感染引起

3、宿主行為改變的分子機(jī)制。我們用弓形蟲Ⅱ型株（Pru株）感染小鼠，建立弓形蟲慢性感染的小鼠模型，通過一系列動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，探究感染弓形蟲的小鼠在精神行為上的變化，并將感染組小鼠灌注取腦，石蠟切片，利用免疫組化，免疫熒光以及Western blot檢測(cè)慢性弓形蟲感染對(duì)小鼠腦組織造成的病理變化和損傷。接著，我們利用RT2 Profiler PCR Array和ELISA實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)小鼠腦組織內(nèi)細(xì)胞因子、趨化因子以及NF-κB炎性通路的表達(dá)水平進(jìn)

4、行了檢測(cè)。此外，我們還利用HPLC和RT2 Profiler PCR Array分析了腦組織內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)及相關(guān)信號(hào)通路的表達(dá)水平。
　　結(jié)果顯示，相對(duì)于健康小鼠，慢性感染弓形蟲兩個(gè)月后小鼠的其學(xué)習(xí)能力和健康小鼠相比并無明顯變化，但是對(duì)記憶的保持能力明顯減弱。而且更易出現(xiàn)恐懼和絕望情緒，對(duì)周圍環(huán)境的自主探索能力也明顯下降。然后將實(shí)驗(yàn)小鼠通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)解剖的方法灌注取腦，制作腦組織石蠟切片。通過免疫組化染色發(fā)現(xiàn)弓形蟲包囊寄生于在腦組織的不

5、同部位，其中大腦皮質(zhì)，紋狀體，海馬外圍是常見的寄生部位。但我們發(fā)現(xiàn)形成的包囊大部分界限清晰，包囊周圍組織未見明顯炎癥反應(yīng)，血管炎性浸潤(rùn)形成的套袖樣改變多見;免疫組織細(xì)胞化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相對(duì)于正常小鼠，感染組小鼠腦部星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞活化，神經(jīng)元出現(xiàn)凋亡，突觸數(shù)量減少。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，弓形蟲感染小鼠腦組織中細(xì)胞因子和趨化因了表達(dá)發(fā)生明顯變化。RT2 Profiler PCR Array信號(hào)通路分析表明在感染鼠腦部炎性信號(hào)通路NF-κB通路活化

6、以及多巴胺相關(guān)信號(hào)通路的表達(dá)異常。HPLC檢測(cè)顯示了弓形蟲慢性感染小鼠腦組織中神經(jīng)遞質(zhì)表達(dá)的異常:NE和5-HT的表達(dá)量明顯下降(P＜0.05)，DA和E的表達(dá)量明顯升高(P＜0.05)。
　　綜上所述，本研究通過行為學(xué)研究，免疫病理研究，神經(jīng)遞質(zhì)和信號(hào)通路研究揭示弓形蟲感染穿過血腦屏障后首先誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞活化，多種細(xì)胞因子和趨化因子表達(dá)升高，NF-κB信號(hào)通路活化，又進(jìn)一步加劇了炎癥應(yīng)答對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，破壞了