影響約氏瘧原蟲在按蚊體內(nèi)發(fā)育的因素及機制的初步研究.pdf

1、瘧疾是世界上危害最為嚴重的傳染病，該病每年感染1億多人并造成80多萬人死亡。目前，瘧疾的防治措施主要是服用抗瘧藥物及避免或減少蚊蟲的叮咬如使用驅(qū)避劑或浸藥蚊帳等。然而單純以藥物治療為主要策略，難以達到在全世界范圍內(nèi)消除瘧疾的目標。因此，阻斷瘧疾傳播成為控制和消滅全球瘧疾的可靠途徑和迫切需要。阻斷瘧疾傳播的方法之一是依賴傳播阻斷疫苗(transmission?blocking vaccines，TBVs)的應用。雖然TBVs的研制已取得階

2、段性的進展，但是由于抗原的免疫原性弱、佐劑的應用效果不理想及抗原不恰當折疊等因素產(chǎn)生的影響，阻礙了瘧疾TBVs的發(fā)展，這就迫切需要一種新的阻斷傳播的策略。
　　 阻斷傳播的前提是對瘧原蟲—蚊媒相互關系的深入認識和了解。在按蚊-瘧原蟲相互關系的研究中發(fā)現(xiàn)蚊的天然免疫是其抗瘧原蟲感染的主要機制。近期研究發(fā)現(xiàn)，采用抗生素藥物抑制蚊腸道菌群后可以導致岡比亞按蚊免疫反應下調(diào)，從而促進瘧原蟲在蚊體內(nèi)的發(fā)育；氯喹導致蚊絲氨酸蛋白酶、抗菌肽表達

3、下調(diào)，影響按蚊絲氨酸蛋白酶級聯(lián)反應，干擾信號轉(zhuǎn)導和抗菌肽轉(zhuǎn)錄水平，從而增加了按蚊對瘧原蟲的易感性，有利于按蚊對瘧原蟲的傳播。我們的前期研究發(fā)現(xiàn)抗瘧藥物-硝喹能誘導斯氏按蚊對約氏瘧原蟲的黑化，啟動按蚊對瘧原蟲的免疫反應，從而阻斷瘧原蟲在蚊體內(nèi)的發(fā)育，提示諸多干預因素可以調(diào)節(jié)按蚊免疫系統(tǒng)，影響瘧原蟲在按蚊體內(nèi)的發(fā)育。本課題利用大劣按蚊/約氏瘧原蟲不易感模型和斯氏按蚊/約氏瘧原蟲易感模型，對各種不同因素影響約氏瘧原蟲在按蚊體內(nèi)發(fā)育及其機制進行

4、初步探討。
　　 1．腸道菌群、TEP1對約氏瘧原蟲在大劣按蚊體內(nèi)發(fā)育影響及其機制初步研究利用約氏瘧原蟲/大劣按蚊不易感蚊模型，通過抗生素抑制蚊腸道菌群后，結(jié)果顯示給抗生素感染組蚊感染卵囊數(shù)明顯高于正常感染組蚊感染卵囊數(shù)(P<0.0001)，卵囊感染度增加7-10倍，感染率增加近1倍，說明抗生素抑制蚊腸道菌群導致約氏瘧原蟲對大劣按蚊的易感度大大增加，提示腸道菌群在瘧原蟲感染大劣按蚊的過程中起著重要的作用。RT-PCR 結(jié)果顯示抗

5、生素處理腸道菌群后，使含硫脂蛋白1（thioester-containingproteins1， TEP1) cDNA的轉(zhuǎn)錄水平明顯下調(diào)，提示腸道菌群可能通過調(diào)節(jié)TEP1的表達影響約氏瘧原蟲在大劣按蚊體內(nèi)的發(fā)育。
　　 我們采用RT-PCR 方法，觀察腸道菌群未經(jīng)處理情況下，檢測大劣按蚊TEP1cDNA在正常吸糖水、吸正常血和感染瘧原蟲三種情況下的轉(zhuǎn)錄變化，結(jié)果顯示吸血和感染瘧原蟲均可誘導TEP1cDNA的轉(zhuǎn)錄上調(diào)，其中感染瘧原

6、蟲明顯上調(diào)TEP1cDNA的轉(zhuǎn)錄表達，然而在清除腸道菌群后，瘧原蟲感染卻無法明顯上調(diào)TEP1cDNA的表達，提示腸道菌群可能通上調(diào)TEP1激活抗瘧免疫反應，抑制瘧原蟲在按蚊體內(nèi)發(fā)育，提示TEP1可能作為一重要效應因子參與腸道菌群激活的基礎免疫反應。
　　 腸道菌群未處理情況下，本實驗對按蚊TEP1進行RNAi，結(jié)果顯示大劣按蚊蚊胃中約氏瘧原蟲的卵囊數(shù)量增加10-15倍，感染率增加1倍，說明在缺少TEP1的情況下，腸道菌群無法抑制

7、約氏瘧原蟲在大劣按蚊體內(nèi)的發(fā)育，提示在腸道菌群抑制瘧原蟲發(fā)育的過程中TEP1是必不可少的一個環(huán)節(jié)。
　　 本研究提示按蚊腸道菌群可以通過調(diào)節(jié)TEP1的表達抑制瘧原蟲在大劣按蚊體內(nèi)的發(fā)育；TEP1作為重要的免疫反應因子可能參與按蚊基礎免疫反應，維持按蚊腸道菌群在正常水平。然而，當瘧原蟲入侵后引起腸道菌群變化刺激上調(diào)TEP1表達，識別并結(jié)合瘧原蟲啟動殺傷瘧原蟲機制。對腸道菌群、TEP1影響約氏瘧原蟲在按蚊體發(fā)育的機制的研究，可以改變

8、按蚊對瘧原蟲的易感性，可能為阻斷瘧疾在蚊期傳播提供一新的切入點。
　　 2、蒿甲醚影響約氏瘧原蟲在斯氏按蚊體內(nèi)發(fā)育及其機制研究
　　 利用約氏瘧原蟲/斯氏按蚊易感模型，斯氏按蚊吸飼蒿甲醚糖水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吸飼蒿甲醚糖水斯氏按蚊體內(nèi)的卵囊數(shù)量呈3-5倍的增加，說明蒿甲醚可以促進并有利于約氏瘧原蟲雌雄配子體在斯氏按蚊體內(nèi)向卵囊方向的發(fā)育。RT-PCR 結(jié)果顯示蒿甲醚明顯抑制了斯氏按蚊一氧化氮合成酶(NO synthase,NOS

9、),TEP1和前酚氧化酶(Prophenoloxidase，PPO)三個重要的蚊抗瘧原蟲免疫相關基因的表達，提示蒿甲醚可能通過抑制NO 合成和黑化包被反應或是裂解反應，致使斯氏按蚊對瘧原蟲免疫反應減弱，促進瘧原蟲在按蚊體內(nèi)更好的發(fā)育。本研究通過對影響約氏瘧原蟲在按蚊體內(nèi)發(fā)育的因素及其機制的初步探討，如何降低瘧原蟲對媒介的易感性為阻斷瘧疾的傳播提供更多的理論依據(jù)，為研制新的、高效的阻斷傳播手段提供一個新的切入點。同時也提示，廣泛應用于臨床