免疫蛋白酶体在弓形虫脑炎病理发生中的作用研究

摘要

刚地弓形虫（Toxoplasma gondii，T.gondii）简称弓形虫，是一种重要的细胞内寄生性原虫，可以在人等多种温血动物的有核细胞内寄生。弓形虫具有嗜神经细胞的特性，可以突破小鼠血脑屏障进入脑部，破坏各种神经细胞，导致脑部炎症。研究发现，泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-proteasome system，UPS)在调控弓形虫感染与炎症过程中发挥着重要的作用。然而，免疫蛋白酶体是否参与调控弓形虫感染引起的脑部炎症过程尚不清楚。 为了研究免疫蛋白酶体在弓形虫脑炎中的作用。本实验通过腹腔注射弓形虫PLK弱毒株建立小鼠脑炎模型，使用免疫组织化学方法和巢式PCR方法证实小鼠脑部弓形虫的存在，上述结果揭示弓形虫人工感染小鼠模型建立成功。为了研究弓形虫感染对小鼠脑部造成的病理损伤，利用免疫组化的方法检测小鼠脑部小胶质细胞和星形胶质细胞的增殖和活化，结果发现，弓形虫感染后，脑中小胶质细胞和星形胶质细胞数量增多，活化状态明显。通过荧光定量PCR的方法对促炎性因子IFN-γ、TNF-α、IL-6和IL-1β的表达进行检测，结果显示，弓形虫感染后，脑内促炎性因子的表达量呈显著性上升。为了研究弓形虫感染对免疫蛋白酶体表达的影响，通过荧光定量PCR和Western Blot检测脑中免疫蛋白酶体的表达变化，结果显示，弓形虫感染后，免疫蛋白酶体LMP2、LMP7和LMP10的表达量呈显著性上调。通过双重免疫荧光法，即结合小胶质细胞、星形胶质细胞、以及神经细胞标记物，与免疫蛋白酶体LMP2、LMP7和LMP10，结果显示，脑内表达免疫蛋白酶体的细胞种类是小胶质细胞、星形胶质细胞和神经细胞。上述结果提示免疫蛋白酶体在弓形虫脑炎病理发生中具有重要的作用。因此，为了进一步证实免疫蛋白酶体在弓形虫脑炎中的作用，本实验选用蛋白酶体抑制剂MG-132和LMP10基因敲除小鼠开展后续实验。结果表明，在MG-132处理的感染鼠和PLK感染的敲除鼠中，脑内免疫蛋白酶体和促炎性因子的表达量较感染组和野生型感染组都呈明显地降低。上述结果表明，免疫蛋白酶体在弓形虫感染形成的脑部炎症过程中发挥着重要作用。本研究为免疫蛋白酶体在弓形虫性中枢神经系统疾病的致病机理研究中奠定了基础。