摘要:探讨桦褐孔菌多糖对感染形虫小鼠基因表达的影响,并对其抗虫机理进行分析｡BABL/C小鼠腹腔接种RH株形虫速殖子10个,建立小形虫感染模型将小随机分成3组空白对照组､感染对照组褐孔菌多糖治疗组｡采集动物肝脏迅速冻存,提取总RNA,检测RNA质量,扩增RNA,进行芯片杂交,扫描后进行数据分析｡结果:经SOM分析筛选出桦褐孔菌多糖治疗组的有效差异基因,并对其进行功能注释,分析其治疗弓形虫的主要原因｡结果表明桦褐孔菌多糖可有效治疗形虫感染引起的病理损伤,其抗马形虫机理是通过调节宿主细胞因子水平,促进Th1/Th2平衡,控制Tll样受体信号通路以及对机体整体调控达到抗形虫目的｡

关键词:桦褐孔菌多糖;弓形虫:基因表达谱,抗虫机理

中图分类号:S853.32文献标识码:A文章编号:0366-6964(201207-1134-09

弓形虫病是世界范围内感染最普遍的人兽共患寄生虫病之一｡给人类健康和畜牧业生产造成不可估量的损失｡随着人们对弓形虫病了解的不断深入,弓形虫感染已成为一个严重的､世界性的公共卫生问题[3｡目前,形虫病治疗仍以化学药物为主,但其使用过程中毒副作用较大,停药后复发率高｡因此,需进一步探索高效､低毒的抗弓形虫药物｡中草药是我国医药的宝库,其来源广泛,价格低廉,毒副作用小,可长期治疗｡中药应用于寄生虫病的治疗有其独特的优势,但其成分复杂,很多中药抗虫机理不明,试验中虽具较好效果,临床应用却受到极大限制｡据报道[3,许多植物源多糖具有免疫调节促进淋巴细胞增殖､上调细胞免疫功能的药理作用王明建等·]证明中药桦褐孔菌具有较好的抗弓形虫作用｡李佳佳等[证明褐孔菌多糖可使弓形虫感染小鼠血清中IFN-YIL-2值升高到适当水平,有效改善弓形虫感染对小白鼠的伤害｡国外尚无桦褐孔菌抗弓形虫的报道｡上述研究表明桦褐孔菌多糖对弓形虫感染小鼠具有保护作用,但桦褐孔菌多糖对弓形虫感染小鼠基因表达的影响未见报道｡本试验针对中药治疗寄生虫病机理研究的不足进行深人研究,应用基因芯片筛选出小鼠差异表达基因,寻找桦褐孔菌多糖抗弓形虫的作用靶点,探索其抗弓形虫的分子机理｡

疾病的发生常常伴随着基因图谱的改变,表现为基因的上调或下调,通过基因图谱的变化深入了解疾病发生的基因机制有助于认识防治疾病｡本试验中弓形虫感染后,引起许多基因上调或下调通过SOM聚类法将差异基因进行分类,结果发现部分弓形虫感染后下调的基因经桦褐孔菌多糖治疗后上调,并趋于正常｡相反感染后许多下调基因在治疗后呈上调趋势｡说明这部分差异基因的变化可能为桦褐孔菌多糖治疗弓形虫病的原理所在,因此对该部分基因加以分析可从基因表达水平上推测出桦褐孔菌多糖抗弓形虫的机理｡

桦褐孔菌多糖对马形虫感染后下调基因的影响多集中于物质的代谢与合成｡对物质代谢的影响主要是对药物､不饱和脂肪酸等的影响,对物质合成的影响是对不饱和脂肪酸及类固醇激素的影响｡弓形虫感染后,CYP2C55ES22TK1等基因下调影响它莫西芬环磷酷胺等药物的代谢｡不饱和脂肪酸生物合成,及亚油酸､花生四烯酸的代谢相关基因均下调,影响不饱和脂肪酸的正常代谢10]｡褐孔菌多糖治疗后使药物代谢及不饱和脂肪酸的合成代谢相关基因表达上调,这可能由于桦褐孔菌多糖对肝脏损伤具有保护作用!]桦褐孔菌多糖治疗后降低了弓形虫对宿主肝脏的损伤,使得基因表达较感染组上调｡

弓形虫感染后基因与正常组比较上调趋势桦褐孔菌多糖治疗后基因呈下调趋势接近正常｡经过KEGG分析作者发现弓形虫感染后多以疾病相关基因上调｡如移植物抗宿主反应疾病､病毒性心肌炎､全身性红斑狼疮､I型糖尿病等｡通过其基因的变化显示,马形虫感染易引发多种疾病的发生｡桦褐孔菌多糖具有免疫调节能力,能够减轻其对宿主组织的损伤｡因此桦褐孔菌多糖治疗后相关疾病基因下调,一方面可能由于桦褐孔菌多糖能够治疗弓形虫感染,减轻虫体刺激引发的相关疾病,减少了相关疾病的基因表达;另一方面桦褐孔菌多糖能够综合调节机体机能,缓解弓形虫感染的继发病症｡

弓形虫感染宿主后通过复杂的细胞因子网络进行免疫调节[.12｡本试验中有15个基因的表达与细胞因子及其受体相关｡其中包括影响趋化因子CXCL9､CXCL10等｡CXC族趋化因子与其受体CXCR3的相互作用在Th1型炎症反应中作用十分重要13]｡弓形虫感染后CXCL9､CXCL10基因上调,促进CxCR3在Th1型炎症反应中发挥重要作用[14-15]｡IL-10由Th2细胞产生能有效抑制Thl型细胞因子在mRNA水平的表达IFN-Y的有力拮抗剂,在弓形虫感染的宿主体内起免疫抑制作用｡弓形虫感染后IL10IL20RBIL28RA基因上调促进Th2细胞作用｡正常情况下Thl和Th2细胞之间相互抑制,两者处于一种平衡状态[17-18]｡Th细胞中的Tl/Th2平衡失调是增加弓形虫感染死亡率的重要因素｡本试验中,马形虫感染后各细胞因子表达呈上调趋势,严重影响了Thl/Th2平衡｡而桦褐孔菌多糖治疗后,各因子水平下调趋于正常水平｡说明桦褐孔菌多糖能够调节弓形虫感染小鼠的细胞因子水平,促进Thi/Th2平衡,以达到抗弓形虫的目的｡

白细胞游出是炎症反应最重要的指征,是构成炎症反应的主要防御环节｡但如果白细胞过多游出会加重局部损失､延长炎症过程｡本试验中弓形虫感染后,VCAM1等基因上调,使白细胞游出表达上调｡说明弓形虫感染引起了炎症反应｡为了有效地抵抗入侵的病原体,机体需要对多种病原微生物产生适当的免疫应答,诱发抵抗病原体的免疫反应Tol1样受体(TLRs)是一个模式识别受体家族[19-20],它参与识别有害的内源性物质1]｡TLRs的激活是一把双刃剑,它所引起的持续性炎症反应也会对机体产生损伤｡例如LPS持续刺激TLR4就可以引起严重的败血病和感染性休克2]｡试验中LBP基因上调进LPS其转运到CD14上CXCL9､IL1BCD40等基因的上调,促进炎症细胞因子等表达,起到抗弓形虫作用｡桦褐孔菌多糖治疗后以上各基因表达均有所下调,并有较好的治疗效果｡一方面可能由于桦褐孔菌多糖治疗后,弓形虫对机体刺激减少,相应的各因子或免疫细胞表达下调;另一方面可能由于样褐孔菌多糖能够防止各抗虫作用基因的过度表达,减少因过度表达造成的机体损伤｡