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隐孢子虫是重要的人兽共患细胞内寄生性原虫,1907年由Tyzzer在实验小鼠胃内首次被发现。目前,已经鉴定出38个有效虫种和60多个隐孢子虫基因型。当动物宿主或者人类感染隐孢子虫时,免疫功能正常个体主要出现急性或自限性腹泻,而在患有免疫缺陷的个体中则会引起较高的发病率和死亡率。其中,微小隐孢子虫是最重要的人兽共患虫种,在全世界最近报道的325起寄生性原虫病的水传暴发病例中,微小隐孢子虫占到50.8%(165/325)。
miRNAs是一类约22个核苷酸的内源性非编码RNAs,在细胞分化、增殖、凋亡等多种生物过程中发挥重要的调节作用。微小隐孢子虫感染上皮细胞后主要通过改变宿主基因的表达谱维持寄生虫与宿主保护机制之间的微妙平衡。Toll-like receptors(即TLRs)作为具有高度保守结构域的跨膜蛋白,通过与特定的配体结合,与相关的衔接蛋白如MyD88结合到被称为“信号体”的受体上,激活一系列下游的效应器,包括激活MyD88、IRAKs、TRAF6、TAK1、TAB1、IKKs、IκB、NF-κB等,游离的NF-κB亚基结合到靶基因启动子/增强子的κB位点上,通过控制多个重要基因的转录调控防御隐孢子虫感染宿主细胞。
牛源微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊分离纯化。本试验将微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊经口感染给未食初乳的荷斯坦奶牛并进行传代,在感染过程中发现,奶牛在感染第3天,出现腹泻症状,并从收集的粪便样品中检查到微小隐孢子虫卵囊,排卵囊高峰期在感染后第5天到第9天,一般情况下,排卵囊期为15天;利用改良不连续蔗糖密度梯度离心法(不连续蔗糖密度梯度离心法+氯化铯密度梯度离心法),成功分离纯化出可用丁细胞感染试验的高纯度牛源微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊,其浓度达1×108个/ml,脱囊率为77.3%。
qPCR和Western blotting检测微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染HCT-8细胞不同时间点TLR4/NF-κB信号分子的表达,结果显示隐孢子虫感染组和LPS刺激组TLR4、MyD88、IRAK4、IRAK1、TRAF6、TAK1、IκBα、NF-κB在mRNA和蛋白水平的表达均显著上调。微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染HCT-8细胞后Hsa-miR-942表达上调,使用PDTC和SC-514抑制NF-κB-P65亚基后Hsa-miR-942表达水平显著降低,表明NF-κB-P65亚基参与Hsa-miR-942的转录激活。利用生物信息学软件分析P65亚基在Hsa-miR-942启动子中的结合位点,并扩增出含有结合位点的序列,成功构建到pGL3-Basic表达载体上,为进步研究NF-κB-P65亚基与Hsa-miR-942的调控机制提供基础。
综上所述,微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染HCT-8细胞后通过TLR4/NF-κB信号通路调节Hsa-miR-942的转录,且NF-κB-P65亚基参与调控Hsa-miR-942的转录激活。
miRNAs是一类约22个核苷酸的内源性非编码RNAs,在细胞分化、增殖、凋亡等多种生物过程中发挥重要的调节作用。微小隐孢子虫感染上皮细胞后主要通过改变宿主基因的表达谱维持寄生虫与宿主保护机制之间的微妙平衡。Toll-like receptors(即TLRs)作为具有高度保守结构域的跨膜蛋白,通过与特定的配体结合,与相关的衔接蛋白如MyD88结合到被称为“信号体”的受体上,激活一系列下游的效应器,包括激活MyD88、IRAKs、TRAF6、TAK1、TAB1、IKKs、IκB、NF-κB等,游离的NF-κB亚基结合到靶基因启动子/增强子的κB位点上,通过控制多个重要基因的转录调控防御隐孢子虫感染宿主细胞。
牛源微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊分离纯化。本试验将微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊经口感染给未食初乳的荷斯坦奶牛并进行传代,在感染过程中发现,奶牛在感染第3天,出现腹泻症状,并从收集的粪便样品中检查到微小隐孢子虫卵囊,排卵囊高峰期在感染后第5天到第9天,一般情况下,排卵囊期为15天;利用改良不连续蔗糖密度梯度离心法(不连续蔗糖密度梯度离心法+氯化铯密度梯度离心法),成功分离纯化出可用丁细胞感染试验的高纯度牛源微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊,其浓度达1×108个/ml,脱囊率为77.3%。
qPCR和Western blotting检测微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染HCT-8细胞不同时间点TLR4/NF-κB信号分子的表达,结果显示隐孢子虫感染组和LPS刺激组TLR4、MyD88、IRAK4、IRAK1、TRAF6、TAK1、IκBα、NF-κB在mRNA和蛋白水平的表达均显著上调。微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染HCT-8细胞后Hsa-miR-942表达上调,使用PDTC和SC-514抑制NF-κB-P65亚基后Hsa-miR-942表达水平显著降低,表明NF-κB-P65亚基参与Hsa-miR-942的转录激活。利用生物信息学软件分析P65亚基在Hsa-miR-942启动子中的结合位点,并扩增出含有结合位点的序列,成功构建到pGL3-Basic表达载体上,为进步研究NF-κB-P65亚基与Hsa-miR-942的调控机制提供基础。
综上所述,微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染HCT-8细胞后通过TLR4/NF-κB信号通路调节Hsa-miR-942的转录,且NF-κB-P65亚基参与调控Hsa-miR-942的转录激活。