日本血吸虫Cystatin分子在免疫逃避中的作用及其机制

研究表明，寄生蠕虫的胱抑素（Cystatin）能抑制性调控宿主的细胞免疫应答，可能是参与免疫逃避的重要分子，据此推测日本血吸虫胱抑素可能也在免疫逃避中发挥重要作用。本研究在克隆日本血吸虫胱抑素基因并表达重组蛋白的基础上，将详细了解其在日本血吸虫生活史不同发育阶段的表达水平，以及在组织、细胞的分布；并通过观察胱抑素重组蛋白对小鼠DCs抗原递呈的抑制、诱导抑制性细胞因子产生、诱导免疫调节性T细胞的分化增殖等，重点研究其对小鼠细胞免疫应答的抑制性调控作用；以及这种作用是否有助于日本血吸虫在小鼠体内的生长、发育和生殖。最终阐明日本血吸虫Cyctatin分子在免疫逃避中的作用及其分子机制。该项研究不仅将丰富感染免疫学的理论，也为今后针对这一靶分子研发抗血吸虫病新药和高效疫苗打下基础，甚至能启发我们利用这个重要功能分子为人类健康服务，例如治疗人类自身免疫性疾病；改善器官或细胞移植的临床效果等。

首次获得编码日本吸血虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂的一个新基因的全长cDNA序列，命名为 SjCystatin，它的开放阅读框有306个碱基，编码101个氨基酸，其预测分子量为11.3 kDa，等电点 pI 为 6.95。其蛋白分子的氨基酸序列与曼氏血吸虫和人类的I 型cystatin，即stefin具有高度同源性。该基因全长为376个碱基，带有三个外显子和两个内含子，在吸虫及其宿主间高度保守；该基因在虫卵、童虫、成虫均有转录，主要在虫卵和成虫期表达，定位在虫卵内毛蚴中，并广泛分布于虫体体表和成虫消化道的内上皮细胞；重组蛋白分子rSj-cystatin对蛋白酶活性具有很强的抑制活性，在37℃ 和pH7.4 的条件下，10μg重组蛋白每分钟能抑制0.0517单位的木瓜蛋白酶活性；生物信息学分析该重组蛋白质不含信号肽，也没有跨膜区，是个可溶性蛋白。rSj-cystatin不能诱导小鼠抗血吸虫感染免疫保护性作用，对宿主体内血吸虫的生长、发育和繁殖没有明显影响。rSj-cystatin 能进入到小鼠 DCs 的细胞浆中，并通过抑制其溶酶体中的半胱氨酸蛋白酶活性而抑制DCs对抗原的提呈作用，并能显著诱导感染小鼠调节性T细胞 CD4+ CD25+ Foxp3+的增殖。推测该分子可能是一个日本血吸虫源性免疫抑制因子，在血吸虫免疫逃避中发挥摘要作用。此外，首次尝试使用重组蛋白分子rSj-cystatin治疗大鼠溃疡性结肠炎获得明显效果，其机制可能是通过诱导大鼠T细胞免疫应答的抑制，尤其是抑制Th1型免疫应答，导致Th2应答偏倚。