我国弓形虫Chinese 1优势基因型感染对小鼠脑组织铁代谢影响

作     者：王崇 蔡亦红 WANG Chong;CAI Yi-hong

作者机构：安徽医科大学公共卫生学院卫生检验与检疫安徽合肥230032 安徽医科大学病原生物学安徽省重点实验室安徽合肥230032 安徽医科大学人畜共患病安徽高校省级重点实验室安徽合肥230032 

出 版 物：《中国血吸虫病防治杂志》 (Chinese Journal of Schistosomiasis Control)

年 卷 期：2022年第34卷第4期

页      面：361-369页

核心收录：

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100103[医学-病原生物学] 10[医学] 

基　　金：安徽医科大学博士基金(XJ202005) 安徽医科大学基础和临床合作研究计划项目(2021xkjT033) 

主　　题：刚地弓形虫 弓形虫脑病 铁代谢 氧化应激 Chinese 1优势基因型 小鼠 

摘      要：目的 探讨我国弓形虫Chinese 1优势基因型感染对宿主脑组织铁代谢及脑损伤的影响。方法 将20只C57BL/6(体质量15~17 g)小鼠随机分为对照组和感染组,每组10只。感染组每只小鼠腹腔注射4 000个弓形虫Chinese 1优势基因型TgCtwh3虫株速殖子,对照组小鼠注射等量无菌PBS,饲养6 d后处死小鼠并取其脑组织。采用电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)检测小鼠脑组织铁元素水平;采用RNA芯片检测两组小鼠脑组织差异基因数目并对功能基因表达情况进行基因本体论(Gene Ontology, GO)功能富集;采用实时荧光定量PCR(fluorescent quantitative real-time PCR, qPCR)技术检测小鼠脑组织中弓形虫表面抗原1(Toxoplasma gondii surface antigen1,TgSAG1)基因及部分锌铁调控蛋白(Zrt-and Irt-like protein, ZIP)家族mRNA表达水平;采用光镜和电镜观察小鼠脑组织海马齿轮回(dentate gyrus, DG)超微结构;采用Western blotting检测谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPx4)蛋白表达水平;采用硫代巴比妥酸(TBA)法检测丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平;采用免疫组化检测血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)蛋白表达光密度(optical density, OD)值。结果 光镜下可见感染组小鼠脑组织海马DG区细胞坏死,电镜下见感染组小鼠脑组织海马区出现胞质空泡化、核皱缩坏死、线粒体嵴断裂消融、自噬小体增加等超微结构变化。与对照组相比,感染组小鼠脑组织中铁元素水平上调([32.92±0.90)μg/g vs(.37.72±1.10)μg/g;t=3.397, P 0.01];RNA芯片检测感染组小鼠脑组织发现721个基因上调、276个基因下调,差异表达基因在金属离子结合能力上有明显富集。与对照组相比,感染组小鼠脑组织金属元素转运体ZIP2 mRNA表达水平上调(t=8.659,P 0.05)、GPx4表达下降([1.046±0.025)vs.(0.720±0.101);t=3.129,P 0.01])、MDA水平升高([4.37±0.33)nmol/mgprot vs(.5.93±0.54)nmol/mgprot;t=2.451,P 0.05)]、VEGF蛋白平均OD值上调([0.348 3±0.017 8)vs.(0.490 6±0.010 5);t=6.641,P 0.01]。结论 Chinese 1优势基因型弓形虫感染后,小鼠脑组织中铁元素蓄积、抗氧化能力下调、氧化应激水平升高,提示弓形虫感染可影响宿主脑组织铁代谢而导致脑损伤。