过表达iNOS基因小鼠模型对日本血吸虫寄生适应性影响的研究

目的构建细胞、组织特异性过表达一氧化氮合酶(iNOS)基因小鼠模型,观察其基本生理特征,检测该小鼠模型对日本血吸虫寄生适应性的影响,包括虫体的生存发育、产卵及对肝脏病理的影响。方法采用规律成簇的间隔短回文重复及其相关蛋白9(CRISPR/Cas9)技术将大鼠的iNOS基因片段定点插入到C57小鼠的Rosa26位点,获得F0代Rosa26^(CAG-LSL-Rat iNOS)杂合子小鼠,再分别与LysM^(Cre)、Alb^(Cre)、Tek^(Cre)工具小鼠繁配,构建髓系细胞/内皮细胞/肝脏特异性过表达iNOS基因的基因工程小鼠,即Rosa26^(CAG-LSL-Rat iNOS)LysM/Alb/Tek^(Cre)基因工程小鼠,观察其基本生理特征。随后建立日本血吸虫感染动物模型。感染6周后,灌注法收集虫体并计数,采用碱消化法计数沉积在肝脏组织中的虫卵数量,利用苏木精-伊红(HE)、马松(Masson)及天狼星红染色法观察肝脏虫卵肉芽肿及肝纤维化的情况。结果与C57^(WT)小鼠比较,过表达iNOS基因小鼠的体重、毛色、精神状态及情绪等基本行为学特征差异无统计学意义(P>0.05)。但iNOS基因过表达后会使阳性小鼠的出生率明显减少及引起死亡。在感染日本血吸虫尾蚴后6周,与C57^(WT)小鼠比较,C57^(LysM-iNOS)小鼠体内的虫体数量[(28.1±2.2)条/只vs.8条/只]、肝脏沉积的虫卵数量[(84754±44232)个/克肝脏vs.13825个/克肝脏)]、肝脏虫卵肉芽肿炎症反应[小鼠单个视野肉芽肿数量:(7.2±2.7)个vs.(1.3±0.8)个,P<0.001;小鼠单个肉芽肿面积:(4865.2±3661.0)mm^(2)vs.(1630.2±984.0)mm^(2),P=0.012)]及肝纤维化明显较少;C57^(Alb-iNOS)小鼠肝脏虫卵肉芽肿炎症反应[小鼠单个视野肉芽肿数量:(7.2±2.7)个vs.(3.6±1.8)个,P<0.001;小鼠单个肉芽肿面积:(4865.2±3661.0)mm^(2)vs.(1436.4±1182.4)mm^(2),P<0.001]及肝纤维化明显减轻;而C57^(Tek-iNOS)小鼠体内的虫体数量、肝脏虫卵沉积数量及肝脏病理差异无统计学意义(P>0.05)。结论表达iNOS的髓系细胞是影响日本血吸虫寄生适应性的重要效应细胞,内皮细胞中iNOS的过表达对日本血吸虫寄生适应性的影响较小,而肝脏中特异性高表达iNOS基因可显著减少日本血吸虫感染引起的肝脏虫卵肉芽肿炎症反应和肝纤维化的形成。