宿主上皮细胞非编码RNA调控隐孢子虫感染的分子机制研究进展

隐孢子虫是全球分布的重要人兽共患病原,其感染可导致人和动物严重腹泻甚至死亡,严重威胁人体健康及畜牧业发展。目前对隐孢子虫入侵机制、致病机理以及宿主防御隐孢子虫感染的调控机制知之甚少,是阻碍开发治疗性药物和疫苗的重要瓶颈之一。据研究报道,宿主上皮细胞非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)参与调控对抗隐孢子虫感染的诸多生物学过程,如调控细胞因子释放、TLR/NF-κB等信号通路、炎性反应等。论文综述了宿主上皮细胞微小RNA(microRNA,miRNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和环状RNA(circular RNA,circRNA)在防御隐孢子虫感染过程中的作用机制。

十二指肠贾第虫包囊壁蛋白CWP2和CWP3的表达纯化与生物信息学分析

为体外表达与纯化十二指肠贾第虫包囊壁蛋白CWP2和CWP3并分析其生物信息学特征,本研究采用PCR从十二指肠贾第虫全基因组中扩增CWP2与CWP3基因,并构建重组表达载体p ET-28a-CWP2和p ET-28a-CWP3,经酶切与测序鉴定正确后转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导后超声破碎,采用尿素纯化蛋白并经SDS-PAGE和western blot检测重组蛋白的表达与纯化效果。SDS-PAGE结果显示,表达的重组CWP2和CWP3蛋白(rCWP2及r CWP3)分别为38.79 ku和27.38 ku,且两种重组蛋白主要以包涵体形式表达,纯化后的蛋白条带单一且纯度均大于90%;western blot结果显示纯化的两种重组蛋白与His-tag单克隆抗体(MAb)的反应原性均较好。采用BCA法测定r CWP2及r CWP3的浓度分别为0.207 mg/mL及0.465 mg/mL。通过Prot Param、Prot Scale、Singal P 6.0、Deep TMHMM、NetPhos 3.1、SOPMA、SWISS MODEL和STRING等生物信息学软件预测这两个重组蛋白的生物信息学特性。结果显示,十二指肠贾第虫CWP2和CWP3分别为不稳定性和稳定性蛋白,有信号肽,无跨膜区,各有39个和25个磷酸化位点,均形成了氧化(O)-磷酸化。CWP2和CWP3的主要二级结构为α-螺旋和无规则卷曲;预测的三级结构模型中CWP2和CWP3与十二指肠贾第虫WB克隆C6株及P15株中的E2RTS7.1.A和E1F7Q8.1.A氨基酸序列的同源性分别达100%及90.69%。三级结构模型显示这两个蛋白也均以α-螺旋和无规则卷曲为主,与二级结构相符;CWP2与α-1贾第素、DNA解旋酶等7个蛋白存在相互作用关系;CWP3与α-2贾第素、δ-贾第素和β-贾第素存在相互作用关系。上述结果表明,本研究获得了高纯度高水平表达的r CWP2及r CWP3,且反应原性均较强,并分析了二者的主要生物信息学特征,为十二指肠贾第虫包囊壁蛋白的深入探究奠定了基础。

寄生性原虫影响宿主上皮细胞凋亡研究进展

凋亡是宿主与寄生虫长期进化过程中形成的调节机制之一,对寄生虫感染引起宿主先天免疫反应具有重要的调控作用。隐孢子虫、十二指肠贾第虫和芽囊原虫等寄生性原虫感染可诱导宿主胃肠道上皮细胞发生凋亡。NF-κB信号通路和非编码RNA等参与调控隐孢子虫感染诱导的宿主上皮细胞凋亡,已报道的凋亡途径包括Fas/FasL和TRAI/TRAIL途径;十二指肠贾第虫感染通过内、外两种凋亡途径调控宿主上皮细胞的凋亡,TNFR1信号通路参与细胞凋亡的调控;芽囊原虫和十二指肠贾第虫感染在诱导宿主上皮细胞凋亡水平上存在虫株间的差异。因此,探索隐孢子虫、十二指肠贾第虫和芽囊原虫诱导宿主上皮细胞凋亡机制,对研究寄生性原虫入侵机制及开发设计抗寄生性原虫药物和疫苗具有重要意义。