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弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种呈世界性分布、宿主范围广泛的机会性致病原虫。估计全球约三分之一的人感染弓形虫,绝大多数感染者为隐性感染,不表现临床症状,对人类生命、健康和畜牧业的发展构成严重威胁。弓形虫感染实验动物模型是进行弓形虫病相关研究的基础条件之一。本研究通过建立弓形虫感染非人灵长类(食蟹猴)实验动物模型,模拟人体感染情况,为人体弓形虫病的研究提供参考资料。 本研究第一部分对我国华南地区人工饲养的食蟹猴进行了弓形虫病血清流行病学调查,采用改良凝集试验(MAT)检测血清抗体。结果显示总的感染率为1.39%(5/360),其中广东2个灵长类中心未检测到阳性,广西4个灵长类中心的阳性率为2.08%(5/240)。本研究结果填补了人工饲养灵长类动物弓形虫病流行病学研究的空白。 本研究第二部分成功建立了弓形虫感染食蟹猴动物模型。预试验分别利用经口灌胃和静脉注射方法感染5×107个弓形虫RH株(TypeⅠ)速殖子。结果显示,静脉注射感染(1头)的母猴存活10天,经口感染(1头)的公猴存活18天;用PCR检测血液中的弓形虫DNA,在感染后第2、3天均为阳性;第6天经口感染猴为阴性,而静脉注射感染猴为阳性。预试验和正式试验均采用PCR方法对脑、眼、神经、膀胱、子宫、卵巢、前列腺、精囊腺等组织进行弓形虫DNA检测,结果均显示弓形虫DNA阴性;而其他组织(心、肝、脾、肺、肾、睾丸、附睾、胃、肠、淋巴结)则显示弓形虫DNA阳性。MAT法最早于感染后第6天能够检测到弓形虫抗体,阳性血清最高稀释倍数为1:512。ELISA法检测弓形虫IgG抗体共3份为阳性,其余均为阴性。ELISA法检测细胞因子IFN-γ和IL-10,推测TH2在食蟹猴对弓形虫的免疫应答中占优势。 本研究第三部分进行了弓形虫感染食蟹猴的病理学和血液学研究。通过攻虫食蟹猴和未攻虫食蟹猴的组织病理切片比较,发现大脑、骨骼肌、脊髓、甲状腺、卵巢、盲肠、气管、舌、食道、小脑和眼均未见病变。病变较为明显的组织有脾、肾、睾丸和子宫。血液学生理指标ALT、AST、AST/ALT、AKP、GGT、Urea、CREA、CK、HBDH、LDH、CK-MB在攻虫食蟹猴都有明显变化,其中ALT、AST、AKP、GGT在感染后第10天都显著升高(P<0.05),CREA在感染当天显著低于感染后第1、6、10天(P<0.05),LDH在感染后第1和10天分别显著升高(P<0.05),CK-MB则只在感染后第6天显著低于感染当天(P<0.05)。感染后第2、3、6天WBC显著低于感染前(P<0.05),感染后第2和6天WBC显著低于感染后第1天(P<0.05)。感染后第2和6天Lymph#显著低于感染前和感染后第1天(P<0.05)。Gran#值在感染前和感染后第1天显著高于感染后2、3、6天(P<0.05)。Lymph值(%)在感染后第2天显著高于感染前和感染后第1天(P<0.05)。Mid值(%)在感染后第3天显著高于感染前和感染后第1天(P<0.05)。Gran值(%)在感染后第2和3天显著低于感染前和感染后第1天(P<0.05)。RBC值在感染前和感染后第1天显著高于感染后第2、3、6天(P<0.05)。HCT值在感染前和感染后第1天显著高于感染后第2、3、6天(P<0.05)。MCHC值在感染前和感染后第1天显著高于感染后第2天(P<0.05)。PLT值在感染前和感染后第1天显著高于感染后第2天(P<0.05)。MPV值在感染前显著高于感染后第1天(P<0.05),在感染后第6天显著高于感染后第1和2天(P<0.05)。PDW值在感染前显著低于感染后第2和6天(P<0.05)。PCT值在感染前显著高于感染后第2、3、6天(P<0.05),感染后第1天显著高于感染后第2天(P<0.05)。 本研究第四部分采用Solexa深度测序技术对感染和未感染弓形虫的食蟹猴脾脏miRNAs表达谱进行研究,并采用荧光定量PCR对新发现的15个新的miRNAs进行验证。结果表明:样品1(对照组)获得16600715 reads;样品2(人工感染弓形虫BV阳性猴)获得17589334 reads;样品4(人工感染弓形虫BV阴性猴)获得17646527 reads;去掉3’端和5’端接头和污染,分别得到16307022 reads、17300672 reads和17283714reads的干净序列。通过SOAP软件将各样品的sRNA定位到恒河猴基因组,样品4比对上的sRNA的种数和总数在百分率上都少于样品1和2,样品4比对上的sRNA的种数在数量上最高而总数最低。将所有样品的表达量结果与恒河猴的miRNA比较,发现可以比较的miRNA:在1和2之间有274种,差异极显著(P<0.01)的有87种,差异显著(0.01≤P<0.05)的有3种;在1和4之间有264种,差异极显著(P<0.01)的有177种,差异显著(0.01≤P<0.05)的有5种;在2和4之间有266种,差异极显著(P<0.01)的有200种,差异显著(0.01≤P<0.05)的有2种,2和4表达量都小于1的miRNA有120种,1的表达量同时小于2和4的miRNA有14种,笔者推测这些表达量差异极显著的miRNA可能是由于弓形虫感染引起。本研究不仅填补了食蟹猴感染弓形虫的相关空白,更有助于深入研究弓形虫感染宿主的致病机制。 本研究第五部分对感染和未感染弓形虫的食蟹猴脾脏进行了比较蛋白质组学研究。结果显示,由弓形虫感染引起的母猴脾脏下调蛋白点26个,上调蛋白点8个;引起公猴脾脏上调蛋白点17个,下调蛋白点21个;引起公、母猴共同下调蛋白点5个。质谱鉴定了74个差异表达蛋白点,成功鉴定了35个蛋白点,属于28种特定蛋白,利用Uniprot Knowledgebase(Swiss-Prot/TrEMBL)和Gene Ontology database对鉴定成功的蛋白质从生物学过程(biological process)、细胞组成(cellular component)和分子功能(molecular function)三方面进行蛋白质功能和定位分析,结果表明这些这些差异表达的蛋白质主要位于细胞质、细胞膜和细胞器(线粒体和溶酶体),参与细胞代谢、结构、转运等功能,还有一些属于分泌性蛋白质。 本研究从流行病学、病理学、血液学、免疫学、蛋白质组学和miRNAs表达谱等方面对食蟹猴弓形虫感染进行了系统研究,揭示了食蟹猴感染弓形虫的部分应答机理,可能为弓形虫病的诊断、新药和疫苗研发提供潜在的候选分子,对深入研究人体弓形虫病提供参考数据。