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脑炎原虫病(Encephalitozoonosis)是一种专性细胞内寄生的真核微孢子虫病,是一种世界范围内广泛发生的人畜共患病。大脑是脑炎原虫侵害的主要靶器官之一,引起的主要病变是非化脓性脑炎和脑肉芽肿。迄今为止,脑炎原虫引起的脑肉芽肿与ERK/PLCγ信号转导通路之间的关系还未见报道。为了探讨脑炎原虫性脑肉芽肿的形成及特点,ERK/PLCγ信号转导通路对肉芽肿形成的影响,故拟题进行实验。本研究对30只病兔和10只健康兔的脑组织,采用石蜡切片,通过普通染色、特殊染色、免疫组化染色和TUNEL标记技术,对脑肉芽肿的发生、形成及分类进行了观察;采用免疫组化技术和Western-blot技术对GFAP的表达量进行检测;用提取的兔脑组织蛋白,再对ERK/PLCγ信号转导通路的关键性蛋白及酶类进行Western-blot检测,如神经生长因子(NGF)、丝裂源活化蛋白激酶(MAPK)、细胞外信号调节激酶(ERK)、磷酯酶Cγ(PLCγ)和蛋白激酶C(PKC),通过免疫组化和Western-blot检测,研究了脑炎原虫引起脑肉芽肿时ERK/PLCγ信号转导通路的变化。结果证明:脑炎原虫能侵入血管内皮细胞引起血管损伤,可被单核细胞吞噬但不被消灭,并随之进入脑组织,导致大量星状胶质细胞增生,包围脑炎原虫集落或带虫的巨噬细胞,从而形成肉芽肿。脑炎原虫性肉芽肿主要有三种形态,即细胞性肉芽肿、增生性肉芽肿和坏死性肉芽肿。用改良的革兰氏染色可在肉芽肿的上皮样细胞及坏死组织中检出蓝色的脑炎原虫,用甲基绿派若宁染色可在上皮样细胞的胞浆中检出红色的脑炎原虫。构成脑肉芽肿的主要细胞为上皮样细胞、小胶质细胞、星状胶质细胞、内皮细胞和淋巴细胞。其中以星状胶质细胞最重要。用anti-GFAP免疫组化染色,见脑肉芽肿及血管套周围也有大量反应态星形胶质细胞。增生的星形胶质细胞的足突在血管周围、脑软膜下和室管膜细胞的基底部形成厚层屏障膜。用Western-blot检测,病兔脑组织中GFAP的丰度明显高于对照兔,且与抗-GFAP免疫组化染色的结果相一致。免疫组化染色证明,NGF、MAPK4、ERK、PLCγ和PKC活性在肉芽肿中的星形胶质细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞中明显增多;用Western-blot检测,这几种信号通路蛋白量明显高于对照兔,说明脑炎原虫引起脑肉芽肿形成的过程中激活了ERK/PLCγ信号转导通路。激活的ERK可通过强大的级联反应,在胞浆内形成二聚体后进入核内,可激活转录因子,诱导c-Fos、c-Jun、c-Myc和Egr1表达,导致酸性胶质酸性蛋白等微管蛋白翻译,促进细胞增殖。激活的PLCγ可通过水解IP2,生成IP3和DAG,进而激活PKC,并磷酸化Elk-1、NF-κB、AP-1、Jun和Fos等转录因子,促进基因表达。总之,脑炎原虫可侵入血管内皮破坏血脑屏障或随单核细胞的浸润而进入脑组织。三种形态的脑肉芽肿实际上是一个病理过程的不同发展阶段,脑肉芽肿形成限制了微孢子的扩散。星形胶质细胞增生形成的各种屏障膜可保护脑组织免受更大的伤害。脑炎原虫对脑组织的损伤可激活ERK/PLCγ信号转导通路,诱导星形胶质细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞增生。这些大量增生的新细胞和渗出的炎性细胞,聚集在脑组织而形成了脑肉芽肿。