肠道寄生虫与肠道微生物相互作用研究进展

在脊椎动物的肠道内,存在着数量庞大、结构多样、动态变化的微生物群,它们对肠道的生理、代谢、免疫等具有重要的作用。在自然条件下,这些微生物和真核生物(如蠕虫、原生动物、真菌等)共同存在于脊椎动物肠道内。寄生虫与微生物群均可显著改变机体肠道生理与免疫环境,为它们之间的相互作用创造了机会。肠道微生物与寄生虫之间的相互作用会极大地影响感染的结果,进而对宿主的健康产生重要影响。如寄生虫感染会影响宿主与微生物的相互作用关系,从而促使或保护宿主免受细菌的侵害。另一方面,菌群又会影响寄生虫的定植、繁殖和毒性,使其沿着与宿主寄生性-互惠共生性的生存模式发展。这些相互作用的机理与结果是微生物学与寄生虫学之间交叉研究的前沿课题。笔者对近年来有关肠道寄生虫与肠道微生物间相互作用的最新研究成果进行了总结,并对其可能未考虑到的因素提出了自己的观点,旨在为肠道寄生虫病防控及肠道菌群研究提供参考。

宿主细胞自噬与胞内寄生虫感染相互作用研究进展

细胞自噬又称为自食,是细胞在受到饥饿、营养能量匮乏、应激等一系列因素刺激时,经由溶酶体分解细胞器和蛋白等物质的过程[1]。它是真核细胞生物中普遍存在的一个古老而保守的生物学过程,是维持细胞正常物质代谢平衡和生命活动顺利进行的基础。作为真核细胞内物质分解代谢的两条重要途径之一,

细胞凋亡与寄生虫、宿主相互作用的关系

细胞凋亡(apoptosis)是由自稳机制促发的主动性细胞死亡.这一过程既与个体的形成有关,又与免疫机制、器官细胞量的平衡以及多种细胞因子、生长因子、激素等的作用机理有关[1,2].近年,寄生虫与宿主相互作用中发现的细胞凋亡现象,日益受到重视.明确寄生虫感染状态下细胞凋亡的调控机制及意义,选择性地促进或抑制细胞凋亡的发生,将有助于达到防病、治病、杀虫的目的.

寄生虫与宿主的相互作用

通过对寄生虫与宿主的相互关系及影响因素进行研究 ,以有效地控制寄生虫病的发生。结果 :不同种类的寄生虫具有不同的亲和性 ,可在机体的不同脏器或组织寄生。当有两种或两种以上的寄生虫感染时 ,它们通过相互协同或相互拮抗 ,共同参与寄生虫抗宿主反应 ,引起机械性损伤、营养不良、变态反应等。同时 ,机体对入侵的寄生虫产生一系列免疫反应 ,及时清除入侵的寄生虫 ,并具有抵抗再感染的能力 ,或形成免疫耐受。

miRNA在寄生虫与宿主协同进化中的作用

miRNA为非编码小RNA,通过RNA干扰的方式对基因表达进行调控。宿主和寄生虫之间的互作是一个复杂有趣,并且有特异性的协同进化过程。对于寄生虫来讲,寄生虫释放的一些miRNA为其在宿主体内繁殖起到重要作用,而一些宿主也可以通过miRNA靶向寄生虫基因,从而抵御寄生虫的入侵。miRNA参与到宿主和寄生虫体内的免疫调节、基因调控等过程,甚至可能在寄生致病机理、寄生特异性及共适应过程中发挥重要作用。研究寄生虫与宿主之间miRNA的互作,对于解析宿主抗性、寄生虫的毒性及传染性,以及协同进化过程中的平衡状态具有重要的研究意义。

易感者宿主的移动对宿主-寄生虫相互作用的影响

建立对逼近模型来研究易感者宿主的移动对宿主-寄生虫相互作用的影响,采用理论分析得到无病平衡点和地方病平衡点,并利用Routh-Hurwits判据研究无病平衡点的渐近稳定性,得到了形成地方病的临界值;进一步用Matlab给出了相应的计算机模拟;结论发现了一些重要现象,丰富了传染病的数学理论。

细菌与宿主细胞界面相互作用的力学生物学机制研究

目的由致病菌和耐药菌造成的感染已经严重威胁了全球公共卫生安全。病原菌感染过程通常涉及细菌、宿主细胞和基质微环境三者之间复杂界面力学相互作用。近年来的研究表明力学微环境通过影响细菌或宿主细胞的行为和功能进而调控细菌黏附和后续入侵过程。尽管细菌感染相关分子机制和生化机制已被广泛研究,然而病原菌与宿主细胞界面相互作用的力学生物学机制仍不明晰。方法、结果、结论本研究基于体外细菌感染模型、单细胞力谱技术、单细胞RNA测序技术、蒙特卡洛模拟和动物伤口感染实验等方法探究细菌与宿主细胞界面力学相互作用,从力学生物学视角揭示了细菌与宿主细胞黏附和入侵的时空动态规律,定量揭示了细菌与细胞间的黏附力与细菌空间异质性黏附之间的内在关联性,阐明了几何约束、细胞外基质刚度和环境渗透压等因素调控细菌与宿主细胞感染的力学生物学机制,识别了Ⅱ型胶原蛋白、Ⅳ型胶原蛋白和Piezo1蛋白在细菌黏附和后续入侵中的关键调控作用,证实了Ⅳ型胶原蛋白抑制剂(VU6015929)和Piezo1抑制剂在其中的重要抗菌机制,为抗生素辅剂的筛选和临床上改善细菌抗生素治疗方案提供了新的思路和策略。

半胱氨酸蛋白酶在寄生虫与宿主的相互关系中的作用

半胱氨酸蛋白酶是一类蛋白水解酶,在寄生虫与宿主的相互关系上有着极其重要的作 用。该酶除了具有蛋白水解作用外,在宿主体内还具有较强的免疫原性,并在寄生虫对宿主的入 侵、免疫逃避和致病机制中发挥着重要的作用。寄生虫与宿主相互关系的阐明,将为寄生虫病的 免疫诊断和治疗开辟新的思路。

寄生虫及其与宿主间相互作用的遗传变异性

本文从寄生虫与宿主相互作用的生态学角度探讨了寄生虫的遗传变异性。近来对棘球绦虫、贾第鞭毛虫和隐孢子虫的研究表明:提出寄生虫的变异性和虫种鉴别问题有助于理解寄生虫和宿主间复杂的相互关系;回答人畜互通关系及其危险因素等问题需要精确了解寄生虫的特性并应用分子技术研究其传播;目前对种间和种内遗传异质性在寄生虫与宿主的相互作用及其对进化和感染结局的影响知之甚少。

高阶相互作用对宿主⁃寄生群落动态的影响

物种间相互作用是影响生物群落稳定性和多样性的重要因素。基于Lotka⁃Volterra竞争模型,通过构建多宿主种群的种内和种间高阶相互作用模型,研究宿主种群的间接竞争效应对寄生群落动态的影响机制。为有效地揭示高阶作用对种群动态的影响,通过对比宿主⁃寄生群落的现象模型以及机制模型,利用机制模型产生的合理数据集对现象模型中高阶项的参数进行拟合,进而探讨了高阶相互作用在群落动态中的作用。结果显示,完整的高阶相互作用模型在描述多宿主⁃寄生系统的群落动态中表现最优,而直接相互作用模型对群落动态的描述相对较差,即同时考虑种间和种内的高阶相互作用模型更加符合机制模型所描述的群落动态。此外,种内高阶作用和种间高阶作用产生不对称效应,宿主间的种间高阶作用对群落产生的影响较种内高阶作用更为显著。该研究结果在一定意义上丰富了宿主⁃寄生生物群落的稳定性研究,为理解物种间相互作用的多样性研究提供了依据。

外泌体在寄生性原虫与宿主相互作用中的功能研究进展

外泌体(exosomes)是由多种细胞分泌的大小均一的囊泡样小体,可携带蛋白质、脂质、核酸等生物活性成分,在细胞间物质与信息的传递中发挥重要作用。寄生性原虫可以利用多种机制产生外泌体并广泛传递其自身分子;当宿主细胞受到虫体入侵时,也会产生外泌体应对寄生虫感染。另外,寄生性原虫感染过程中虫体和宿主细胞产生的外泌体也可以参与调控宿主的基因表达和免疫反应以及其他的生物学进程。文章主要综述了外泌体在寄生性原虫与宿主互作过程中的功能,以期为寄生虫病的诊断和治疗提供新的思路。

多房棘球蚴感染与宿主相互作用的免疫学机制研究进展

通过感染过程中宿主的固有免疫和获得性免疫的作用,多房棘球蚴可调节一系列虫体与宿主的相互作用效应,这些效应有助于虫体在宿主肝脏内的增殖和成熟,从而完成其生活史;对中间宿主来说,则可限制寄生所导致的病理变化的发展。本文主要针对多房棘球蚴免疫相关分子在提高寄生虫生存能力等方面与宿主间的免疫应答研究进行综述。

自然环境中噬菌体与其宿主间的相互作用

自然环境中噬菌体与其宿主间的相互作用靳素英张成刚崔明学（中国科学院沈阳应用生态研究所，１１００１５）ＰｈａｇｅＨｏｓｔＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｉｎＮａｔｕｒａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．ＪｉｎＳｕｙｉｎｇ，ＺｈａｎｇＣｈｅｎｇｇａｎｇ，ＣｕｉＭｉｎ...

宿主-病毒在miRNA水平上的相互作用

微RNA(microRNA,miRNA)是近来发现的重要基因调节子,在许多生物学过程包括抗病毒防御中发挥着重要作用。越来越多的证据表明一些病毒或者编码它们自己的miRNAs或者颠覆细胞miRNAs。由此,宿主和病毒编码miRNAs及其靶标形成了宿主和病毒间新一调节层面的相互作用。深入理解宿主-病毒间miRNAs介导的相互作用,不仅有利于阐明病毒致病的分子基础,而且有利于制定更好的治疗策略。

酵母双杂交筛选与弓形虫毒力因子ROP18相互作用的宿主蛋白

目的利用酵母双杂交方法,筛选与弓形虫毒力因子ROP18相互作用的宿主蛋白。方法 RT-PCR扩增弓形虫RH株速殖子ROP18基因片段,扩增产物经双酶切后插入酵母双杂交诱饵载体pGBKT7中,将重组质粒导入酵母AH109菌株中,检测诱饵载体有无毒性和自激活作用,利用酵母双杂交系统从人胚胎脑cDNA文库中筛选与ROP18相互作用的宿主蛋白。结果构建了诱饵载体pGBKT7-ROP18,ROP18具有自激活功能。用ROP18^(25-25lan)为诱饵,筛选获得一系列与ROP18相互作用的宿主蛋白:DNA损伤特异性结合蛋白1(DDB1)、torsin A相互作用蛋白1(TOR1AIP1)、整联蛋白β1(integrinβ1)、溶质运载蛋白3(SLC3A2)、酪氨酸硫化转移酶2(TPST2)、Derl样域家族成员2(DERL2)和OCIA结构域蛋白1(OCIAD1)。结论通过酵母双杂交技术筛选出与弓形虫毒力因子ROP18相互作用的多种宿主蛋白。

病毒-宿主相互作用的系统生物学与宿主靶向抗病毒策略

以病毒蛋白为靶的抗病毒药物面临易产生耐药、抗病毒谱较窄等诸多问题,宿主分子靶向已经成目前抗病毒药物研究的重要策略,宿主靶标的辨识是宿主靶向药物设计的关键。病毒-宿主相互作用的系统生物学研究将成为抗病毒药物宿主靶标辨识和宿主-病毒联合靶向治疗策略设计提供有力工具。近年来通过蛋白质组学、大规模基因沉默、基因芯片等实验得到了大量的病毒感染相关宿主分子和病毒-宿主分子相互作用关系,为在病毒-宿主分子网络水平揭示病毒生存策略奠定了基础。整合病毒感染基因表达谱和人蛋白相互作用网络可以构建病毒感染激活网络,进而通过网络分析获得关键的宿主因子。正在发展的动态蛋白质组学和动态网络分析技术将为建立更加真实的病毒-宿主分子网络模型,进而辨识有效的宿主靶标提供有力工具。

杆状病毒与宿主的相互作用

根据一些病毒基因、宿主因子的功能 。

宿主细胞内SARS-CoV N蛋白相互作用蛋白的筛选与鉴定

SARS-CoVN蛋白可与病毒RNA形成复合物,也可与病毒或宿主细胞中多种蛋白质相互作用,影响宿主细胞的多个信号转导通路,干扰宿主细胞的细胞周期,从而改变宿主细胞的生命活动.利用酵母双杂交技术筛选了15个宿主细胞内与SARS-CoVN蛋白的相互作用蛋白,其中包括信号传导组分7种,蛋白激酶3种,细胞因子2种,未知功能蛋白3种.并利用免疫共沉淀方法进一步证实了趋化因子CXCL16是宿主细胞与SARS-CoV核衣壳蛋白的相互作用蛋白.

猪瘟病毒C蛋白与宿主β-actin相互作用的鉴定

为了研究猪瘟病毒(CSFV)和宿主间的相互作用,采用Co-IP方法,利用CSFV C蛋白从PK-15细胞中钓取与其相互作用的宿主蛋白质,经SDS-PAGE电泳,银染,选取差异条带,进行质谱分析,选取β-actin蛋白作为研究的对象。经内源性Co-IP试验和GST pulldown试验进一步证实CSFV C蛋白和β-actin可以特异性结合,激光共聚焦试验表明两者共定位于细胞质。本研究表明CSFV C蛋白与宿主细胞β-actin蛋白存在相互作用,为深入研究CSFV蛋白质与宿主蛋白质间相互作用提供了实验依据。