我国内蒙古东北部三种泡状棘球绦虫感染引起宿主体内基因差异表达的研究

摘要

唐崇惕等对我国内蒙古东北部呼伦贝尔草原泡状棘球蚴的病原情况进行调查时，在沙狐(Vulpes corsac)体内发现多房棘球绦虫的成虫，在布氏田鼠(Microtus brandti)体内发现了泡状棘球蚴。随后的研究发现，流行于此地区的泡状棘球蚴病原应包含独立的三种，分别为：欧洲的多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis)，西伯利亚棘球绦虫(Echinococcus sibiricensis)以及苏俄棘球绦虫(Echinococcus russicensis)。 本论文主要对这三种泡状棘球绦虫引起的宿主体内基因差异表达变化进行研究，包括以下三个部分： 1.三种泡状棘球绦虫棘球蚴核糖体基因(rDNA)ITS(Internal TranscribedSpacer，内转录间隔区)序列比较分析： 通过DNA聚合酶链式反应对三种泡状棘球绦虫棘球蚴核糖体内转录间隔序列(ITS序列)进行扩增，将扩增产物进行克隆测序，所得序列结果进行比对和聚类分析。发现同种泡状棘球蚴的ITS序列有至少两种不同序列，序列复杂多变，尤其体现在ITS2序列部分。然而西伯利亚泡状棘球蚴的序列明显与另2虫种不同，尤其体现在ITS1序列部分。聚类分析显示来源于同种泡状棘球蚴的不同克隆序列大多能类聚在一起，表明这三种泡状棘球绦虫ITS序列间存在差异。 2.三种泡状棘球蚴引起宿主体内基因差异表达的研究： 本部分内容主要是运用基因芯片技术和蛋白质组学技术，结合生物信息学分析，对三种泡状棘球蚴感染的小鼠肝脏内基因表达的变化予以研究。按照结果分析的侧重点不同，共分为两章： 第一章主要分析与讨论在三种泡状棘球蚴感染的宿主体内均有差异表达的基因(共性部分)：通过基因芯片试验结果我们发现，在三种泡状棘球蚴感染的小鼠肝脏内表达变化均有显著差异的基因一共有64个，进一步的GO功能分析结果显示它们与几个功能组相关，其中包括了防御反应和免疫功能，氧化还原酶活性功能和细胞代谢功能类别。而蛋白质组学实验结果显示表达变化差异显著的73个蛋白也多与这几大功能类别相关，更为重要的是防御反应和免疫功能相关的蛋白表达值都升高，而具氧化还原酶活性功能以及和细胞代谢功能相关的蛋白表达值都降低，支持了基因芯片的实验结果。 第二章进一步比较与分析感染不同种泡状棘球蚴的各个实验组间基因表达情况的差异(个性部分)：发现有278个基因仅在感染了西伯利亚和苏俄泡状棘球蚴的感染组A和B中表达差异显著，而在感染欧洲泡状棘球蚴的感染组C中表达变化不明显。在这278个基因当中，205个上调的基因与多个生物学过程相关，包括防御与免疫应答反应，细胞凋亡，细胞分化，细胞周期，细胞分裂，DNA复制等。同时我们还发现在感染苏俄泡状棘球蚴的小鼠体内与细胞分裂、细胞骨架构建与生成、DNA损伤应答的基因表达值升高的幅度明显高于另两种泡状棘球蚴感染的小鼠，而且后两个GO功能类别未在感染组A或C中被显著富集。表明宿主适应性程度、宿主免疫应答反应差异会造成这三种泡状棘球蚴感染的小鼠体内基因表达变化的不同。 3.感染三种泡状棘球蚴的小鼠体内细胞因子动态变化的研究： 对不同感染组小鼠血清中的Th1/2型细胞因子动态表达变化差异进行研究。结果发现Th1型细胞因子TNF-α和IFN-γ在三种泡状棘球蚴感染感染的小鼠血清中的表达值均在感染初期就略有升高，接种后80到100天时，升高幅度达到峰值；而Th2型细胞因子IL-4在感染初期变化并不显著，在感染约100天之后表达值才显著提高。此外，IL-10也是在感染后期的小鼠血清中被检测到有表达。 同时，三种泡状棘球蚴感染的小鼠血清中这几种细胞因子动态变化存在差异。西伯利亚泡状棘球蚴感染的TNF-α和IFN-γ表达在接种80-100天后达到峰值，之后仍相对维持在较高水平，而感染苏俄泡状棘球蚴和欧洲泡状棘球蚴小鼠血清中这两种细胞因子含量达到峰值后迅速下降，而且幅度更为显著。提示在西伯利亚泡状棘球蚴感染的小鼠体内，TNF-α和IFN-γ高表达的时间更长些，作用也更为持久。此外，从整体上来看，感染欧洲泡状棘球蚴的小鼠体内这两种细胞因子的表达水平均比另两个感染组要低。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

一 泡状棘球蚴病及多房棘球绦虫

二 棘球绦虫的分类

三 棘球绦虫分子分类学研究

四 基因芯片技术和蛋白质组学技术在寄生虫病研究中的运用

五 Th1／Th2细胞免疫及其在棘球蚴病研究中的意义

六 本论文研究的内容和意义

第一部分三种泡状棘球绦虫棘球蚴核糖体基因(rDNA)ITs(Internal Transcribed Spacer，内转录间隔区)序列比较分析

1 材料与方法

2 实验结果与分析

3 讨论

第二部分泡状棘球蚴感染引起宿主体内基因差异表达的研究

第一章 三种泡状棘球蚴引起宿主体内基因差异表达的研究(共性部分)

1 材料与方法

2 实验结果与分析

3 讨论

小结

第二章 三种泡状棘球蚴引起宿主体内基因差异表达的研究(个性部分)

1 材料与方法

2 实验结果与分析

3 讨论

小结

第三部分感染三种泡状棘球蚴的小鼠体内细胞因子动态变化的研究

1 材料与方法

2 实验结果与分析

3 讨论

总结

参考文献

附录

致谢