弓形虫卵囊对牡蛎感染机制的研究

Toxoplasmosis of aquatic animals is a new focus in the research of the zoonotic toxoplasmosis. It has been demonstrated that there is a high T. gondii prevalence in aquatic mammals and T. gondii oocysts can exist and survive in vivo of shellfish. However, information on the mechanism of T. gondii oocyst infection in oyster is unavailable. Therefore, this project utilises T. gondii as the research object, and the oyster which is one of the most typically filtered and widely consumed aquatic molluscs as the model animal, the objectives of the present project are to assess the infection risk of T. gondii by consumpting oyster, dynamic distribution of T. gondii in oyster and study the modulation of the major organs, immune factors vitality and gene expression in haemolymph and digestive gland of oysters after infection with T. gondii oocysts by cytopathology, RNA-Seq high-throughput sequencing and bioinformatics. The expected results would contribute to elucidating the mechanism of T. gondii oocyst infection in oyster, and lay foundation for the better understanding and control of toxoplasmosis in aquatic animals, and have implications for better food safety and public health.

弓形虫病是由弓形虫感染人和多种动物所引起的一种人兽共患寄生虫病，水生动物弓形虫病是目前人兽共患弓形虫病研究的一个新热点。研究表明，不仅水生哺乳动物存在着较为严重的弓形虫感染的情况，弓形虫卵囊也能在水生贝类软体动物体内富集和存活。然而，对弓形虫卵囊感染牡蛎的机制尚缺乏研究。本项目选择人兽共患的弓形虫作为研究对象，以具有滤食性功能且民众喜食的水生动物代表之一——牡蛎为动物模型，首先评估通过食用牡蛎感染弓形虫的风险性，然后通过超微细胞病理﹑RNA-Seq高通量测序﹑生物信息学分析等不同的研究手段，对牡蛎感染弓形虫卵囊后，弓形虫在牡蛎体内的动态分布以及牡蛎主要器官病理，免疫因子活力及血淋巴和消化腺基因表达的变化进行系统的研究。预期研究成果将基本阐明弓形虫卵囊感染牡蛎的分子机制，不仅为深入研究水生动物弓形虫病奠定基础，亦对我国食品安全以及我国公民的身体健康和公共卫生安全具有重要的意义。

水生动物弓形虫病是目前人兽共患弓形虫病研究的一个新热点。海洋贝类具有富集和储存弓形虫卵囊的能力。然而，对弓形虫卵囊在常温条件下能否感染海洋贝类尚缺乏研究。本项目，首先评估通过不同的食用方式食用牡蛎感染弓形虫的风险性，然后对牡蛎富集弓形虫卵囊后其主要器官的病理变化，免疫因子的活力及血淋巴和消化道基因表达的变化情况进行了研究。结果表明：（1）在加热充分的条件下，食用牡蛎，无感染弓形虫的风险。如果生食牡蛎，只要牡蛎富集了弓形虫卵囊，则有极大的风险感染弓形虫。（2）牡蛎富集弓形虫卵囊的主要部位是鳃，血淋巴和消化道，其他组织未见。（3）弓形虫卵囊进入牡蛎体内后，未发现脱孢子的现象。（4）牡蛎富集弓形虫卵囊后，其碱性磷酸酶（AKP）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、溶菌酶（LZM）等活力呈现显著上升趋势，（5）牡蛎富集弓形虫卵囊后，在感染后第12h﹑24h﹑7d﹑14d﹑21d 的血淋巴中分别发现5547﹑5364﹑4600﹑4131﹑1182个差异表达的基因，在感染后第12h﹑24h﹑7d﹑14d﹑21d 的消化道中分别发现7176﹑8281﹑8948﹑8180﹑6606个差异表达的基因。对差异表达的基因进行功能分析发现，差异基因主要富集在Endocytosis，Lysosome，mTOR signaling pathway，Autophagy − animal等通路上。本项目的顺利完成为海洋动物弓形虫病的研究提供了理论基础，同时也为弓形虫病的防控策略提供了理论参考。