与钉螺组织共培养日本血吸虫母胞蚴生长发育基因的功能研究

Studies show that host factors influence significantly the growth and development of schistosoma. Our last NSFC project (No:31000956) established a co-culture system between mother sporocyst of Schistosoma japonicum and intermediate host Oncomelania hupensis, and identified some differentially-expressed genes which related closely with growth and development of mother sporocyst.This project, based on that results, will pick out 7 differentially-expressed genes which are closely related with apoptosis(COX2,TAP,DKC1), protein metabolism(E2G), glycometabolism (ALD) and ribosome synthesis (eIF-4E, eIF-2, DKC1), and the functions of these genes in growth and development of mother sporocyst will be explored to reveal and clarify the growth mechanism of mother sporocyst. The study will set up a new molecular level theory to study co-culture system between schistosoma and host, and will provide scientific bases for the co-culture system using on biology, molecular biology and gene function researches. It will create a new area of schistosomiasis research and.has important academic value and application value.

大量研究显示，宿主因子对血吸虫生长发育影响显著。申请者在研的NSFC项目（No:31000956）建立了日本血吸虫母胞蚴与中间宿主钉螺的共培养体系，并筛选出了一批与母胞蚴生长发育相关的差异基因。本项目以此为基础，选择在细胞凋亡（COX2、TAP、DKC1）、蛋白质代谢（E2G）、糖代谢（ALD）、核糖核蛋白体合成（eIF-4E、eIF-2、DKC1）过程中差异表达显著的基因为目的基因，系统研究其在日本血吸虫母胞蚴生长发育过程中的作用与功能，揭示母胞蚴的生长发育机制，为血吸虫钉螺期幼虫的体外培养在分子水平提供科学依据，为血吸虫幼虫与中间宿主的共培养体系在血吸虫生物学、分子生物学、基因功能等研究中的应用创造条件，开创血吸虫病研究的新局面，具有重要的学术价值与应用价值。

大量研究显示，宿主因子对血吸虫生长发育影响显著。申请者前期已结题NSFC项目（No:31000956）建立了日本血吸虫母胞蚴与中间宿主钉螺的共培养体系，并筛选出了一批与母胞蚴生长发育相关的差异基因。本项目在此基础上，进一步验证筛选了在细胞凋亡（COX2、TAP、DKC1）、蛋白质代谢（E2G）和糖代谢（ALD）过程中差异表达显著的基因为目的基因，分别构建了上述目的基因的重组表达质粒，诱导表达、纯化相应重组蛋白后，免疫动物，制备特异性抗血清；对各基因在血吸虫母胞蚴体内的组织学分布和表达进行了定位分析；分别检测了上述基因抗血吸虫病感染的免疫保护性功能；利用RNA干扰技术研究了多个基因对共培养母胞蚴生长发育以及存活能力的影响。研究结果显示，DKC1、E2G、ALD和COX2均无抗血吸虫感染免疫保护性，但TAP的减虫率与减卵率与对照组比较有统计学差异，其中实验组减虫率与佐剂对照组比较下降32.7%，减卵率下降20.5%，对血吸虫感染具有一定的免疫保护性功能。DKC1、E2G、TAP和ALD蛋白主要表达在母胞蚴体壁和细胞质中，其中DKC1和E2G在体壁表达较多；TAP和ALD在细胞质中表达量较大，且在共培养体系中随培养时间延长表达逐渐增高。生长发育实验结果显示，DKC1、TAP和ALD三个基因对母胞蚴的生长发育具有不同程度的促进作用，其中TAP和ALD基因被沉默后，母胞蚴的生长发育随时间延长明显变迟缓，虫体存活率也显著降低；添加钉螺头足部组织浸出液后能部分逆转siRNA对虫体生长发育和存活率的影响。本研究属于原创性研究，研究结果发现并揭示了部分与血吸虫母胞蚴生长发育相关基因的作用机制，为血吸虫病诊断和新药研究提供新线索，为日本血吸虫母胞蚴与中间宿主共培养体系应用于血吸虫基因功能研究提供科学依据，为血吸虫的功能研究开辟了新的研究方向。