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弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种专性细胞内寄生原虫,能够感染包括禽类、哺乳类在内的绝大多数温血动物从而引起人兽共患弓形虫病。弓形虫感染一般不具有明显的临床症状,大多数患者能够终生携带组织包囊而不呈现任何临床症状。然而,对一些免疫抑制人群,例如艾滋病患者和器官移植病人,弓形虫感染可以由慢性感染转化为急性感染从而引起严重的后果。弓形虫的这种机会致病性是由速殖子和缓殖子之间的相互转化引起的。运输应激能够抑制机体免疫功能,引起干扰素-γ(IFN-γ)的产生减少,常导致一些隐性感染疾病的爆发。由于IFN-γ具有多种免疫调节功能,能够调节机体多种抗虫效应物的合成,在动物机体抗弓形虫急慢性感染中都发挥着重要作用,所以我们推测运输应激可能诱发弓形虫慢性感染的再活化,引发急性弓形虫病,而原因很可能与IFN-γ影响弓形虫速殖子与缓殖子的相互转化有关。本研究首先通过建立弓形虫速殖子与缓殖子相互转化的细胞模型,在体外验证了IFN-γ对缓殖子向速殖子转化的抑制作用;然后利用模拟运输应激,人工诱发弓形虫慢性感染小鼠脑组织包囊的再活化,并在相同应激条件下通过干扰素诱导剂PolyLC在体内验证了IFN-γ对缓殖子向速殖子转化的抑制作用,具体工作包括以下几个方面:(1)弓形虫速殖子与缓殖子体外相互转化模型的建立本研究分别利用pH8.1碱性条件和43℃高温热激两种方法成功诱导弓形虫RH株速殖子转化为缓殖子。在分别诱导培养4天和48小时的过程中,镜下观察均可见类包囊样结构的虫体。RT-PCR在两种诱导方法中均能检测到缓殖子期特异基因BAG1和SAG2C的表达。利用Real-time PCR监测两种诱导条件下速殖子向缓殖子转化的进程,结果显示随着诱导时间的延长,碱性诱导下BAG1基因的相对表达水平先逐渐升高然后下降,高温诱导下BAG1基因的相对表达水平逐渐升高,表明在细胞状态允许的情况下,速殖子向缓殖子的转化随着诱导时间的延长而逐渐增加。此外,我们利用正常培养条件成功诱导PRU株缓殖子转化为速殖子。PRU株缓殖子经4天的正常培养诱导后,镜下可观察到大量增殖的虫体,半定量RT-PCR显示SAG1的表达水平逐渐升高,而在正常培养1天后BAG1的表达水平就已基本检测不到。(2) IFN-γ体外抑制缓殖子向速殖子的转化利用缓殖子向速殖子体外转化模型,验证外源性IFN-γ对虫体期转化的影响。半定量RT-PCR结果显示,在加入IFN-γ的情况下碱性诱导的缓殖子和天然缓殖子经正常培养2天后,培养物中均可检测到BAG1基因的表达,这表明IFN-γ能在一定程度抑制缓殖子向速殖子的体外转化。此外,IFN-γ浓度梯度实验表明这种抑制作用与IFN-γ的浓度有关,较高浓度的IFN-γ(80~160UI/mL)能有效地抑制缓殖子向速殖子的体外转化。(3) IFN-γ体内抑制缓殖子向速殖子的转化通过Real-time PCR检测模拟运输应激前后弓形虫慢性感染小鼠脑组织中IFN-γ, IL-12, BAG1以及SAG1相对表达水平的变化。结果显示,未处理应激组中IFN-γ, IL-12, BAG1相对表达水平显著下降,而SAG1的相对表达水平显著升高,表明包囊内的缓殖子向速殖子发生了转化,模拟运输应激诱发了包囊的再活化;相反的是,PolyI:C预处理应激组中IFN-γ,IL-12的相对表达水平略有下降但差异不显著,并且BAG1和SAG1的相对表达水平均无显著性变化,表明干扰素诱导剂PolyI:C通过诱导脑组织中IFN-γ的增加,从而在体内抑制缓殖子向速殖子的转化。本研究所取得的结果,再次证明了IFN-γ在宿主抗弓形虫免疫中发挥着至关重要的作用,同时为防控运输应激条件下弓形虫慢性感染的再活化提供一定的理论依据。