弓形蟲速殖子緩殖子轉(zhuǎn)化調(diào)控機制研究進展

李龍嬌

（重慶三峽職業(yè)學(xué)院，重慶 404115）

剛地弓形蟲（Toxoplama gondii）是一種重要的人獸共患病原體，與瘧原蟲、巴貝斯蟲以及柔嫩艾美爾球蟲同屬于頂復(fù)門寄生蟲，長期以來給公共衛(wèi)生安全和畜禽生產(chǎn)發(fā)展帶來巨大威脅。弓形蟲速殖子和緩殖子可引起急性和慢性感染，兩者的相互轉(zhuǎn)化是引起致病的主要原因。目前只有針對速殖子時期的治療藥物，掌握弓形蟲速殖子和緩殖子轉(zhuǎn)化的調(diào)控機制，對篩選有效的藥物靶標和疫苗具有重要意義。

流行病學(xué)調(diào)查顯示，在我國人群中弓形蟲的感染率一般在10%左右，在畜禽養(yǎng)殖中，豬群的感染率在29%左右。弓形蟲在終末宿主體內(nèi)行有性繁殖，在中間宿主體內(nèi)行無性繁殖，無性繁殖又包括速殖子和緩殖子兩個階段。當(dāng)宿主在攝食過程中誤食混有感染性卵囊的食物或飲水后，卵囊中的子孢子將在胃中釋放出來。當(dāng)宿主免疫水平較高的時候，釋放出的子孢子以生長速度緩慢、致病力較弱的緩殖子存在，一定數(shù)量的緩殖子將以包囊的形式對宿主形成慢性感染；當(dāng)宿主由于各種原因?qū)е旅庖咚降拖碌臅r候，包囊中的緩殖子又可發(fā)育成為體型較小、生長速度較快、致病力更強的速殖子，從而造成急性感染。

1 弓形蟲速殖子和緩殖子的特征

弓形蟲速殖子和緩殖子之間的轉(zhuǎn)化有助于弓形蟲完成生活史，兩個階段蟲體具有各自的特征，主要表現(xiàn)在形態(tài)和分子水平方面。從形態(tài)上來看，緩殖子要略大，一端圓頓一端尖細，更接近于月牙或香蕉狀。兩者在胞內(nèi)的復(fù)制方式雖然都為二分裂，但速殖子增殖速度快，增殖后會導(dǎo)致宿主細胞破裂，溢出的新個體會迅速入侵臨近細胞；而緩殖子在胞內(nèi)增殖速度較慢，復(fù)制后由包囊包裹，不會引起宿主細胞破裂。如若從形態(tài)上難以將二者區(qū)分，分子水平方面則更容易入手。研究發(fā)現(xiàn)速殖子和緩殖子時期均有大量特異性表達的蛋白質(zhì)，如熱休克蛋白、表面抗原蛋白等。目前，速殖子時期的特異性表達代表蛋白為表面抗原SAG1。緩殖子時期則有熱休克蛋白BAG1。研究中，往往通過鑒定這兩種蛋白質(zhì)來鑒定急慢性感染以及區(qū)分速殖子和緩殖子。

2 速殖子緩殖子轉(zhuǎn)化調(diào)控因素

2.1 免疫因子的調(diào)控

早期研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，γ 干擾素（IFN-γ）、α 腫瘤壞死因子（TNF-α）等細胞因子在抗弓形蟲感染中發(fā)揮著重要的作用，因此弓形蟲速殖子緩殖子在宿主體內(nèi)的轉(zhuǎn)化受制于免疫系統(tǒng)的表現(xiàn)。試驗證明，IFN-γ缺陷型小鼠慢性感染易轉(zhuǎn)變?yōu)榧毙愿腥緺顟B(tài)。對慢性感染的小鼠免疫系統(tǒng)施加壓力，導(dǎo)致IFN-γ、白細胞介素4（IL-4）、白細胞介素12（IL-12）等免疫因子水平有所下降，隨即發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)抗原BAG1 表達量下降，而抗原SAG1 表達量卻上升，表明慢性感染包囊發(fā)生了活化。

2.2 代謝途徑的調(diào)控

當(dāng)弓形蟲從快速復(fù)制的速殖子轉(zhuǎn)化為潛伏狀態(tài)的緩殖子時，兩者的代謝方式和代謝水平發(fā)生了明顯的改變。目前認為，速殖子可通過包括糖酵解在內(nèi)的三種途徑獲取能量，但是緩殖子則單純依靠糖酵解途徑獲取能量。代謝途徑的運作自然少不了代謝關(guān)鍵酶的調(diào)控，研究發(fā)現(xiàn)若敲除緩殖子時期調(diào)控糖酵解途徑的烯醇酶（ENO）1，會降低腦內(nèi)包囊的負擔(dān)。緩殖子時期乳酸脫氫酶（LDH）的酶活性遠遠高于速殖子，若抑制LDH 的表達同樣也會降低蟲株的毒力和組織包囊的形成。綜上提示，調(diào)控代謝途徑中關(guān)鍵酶的表達將影響速殖子緩殖子轉(zhuǎn)化和形成。

2.3 轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控

弓形蟲速殖子和緩殖子時期存在有超過400個差異表達的蛋白，表明兩者在轉(zhuǎn)錄水平的顯著不同。通過對ENO1 和ENO2 追蹤，發(fā)現(xiàn)它們定位于蟲體細胞核，ENO1的沉默會影響到緩殖子時期其他基因的表達，說明ENO 或許作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，調(diào)節(jié)速殖子和緩殖子差異基因的表達。對弓形蟲轉(zhuǎn)錄因子AP2蛋白家族研究發(fā)現(xiàn)，它們具有正負調(diào)控緩殖子基因表達的能力。如對AP2 家族成員AP2XI-4、AP2IX-4 以及AP2IV-3 分別敲除后建立慢性感染，小鼠組織包囊的形成會下降，且AP2XI-4的敲除還有導(dǎo)致緩殖子期某些特異表達基因減少；而敲除AP2XI-9后，會增加小鼠體內(nèi)包囊的形成。

3 小 結(jié)

多年以來，治療弓形蟲病的藥物研究停滯不前，始終沒有新的突破和發(fā)展。而傳統(tǒng)藥物的反復(fù)使用不僅會導(dǎo)致耐藥蟲株的產(chǎn)生，而且僅能對弓形蟲速殖子發(fā)揮作用，一旦蟲體轉(zhuǎn)化為包囊形式便束手無策。為了更好地研究速殖子和緩殖子時期的特征，學(xué)者們探索了誘導(dǎo)緩殖子形成的條件，如堿性（pH 8.2）誘導(dǎo)、化學(xué)抑制劑、高溫或營養(yǎng)匱乏等方式。上述跡象表明，緩殖子的形成是弓形蟲躲避不利環(huán)境的一種自我保護機制。如若想尋求更好的防治方法，不妨以解析速殖子和緩殖子的轉(zhuǎn)化機制這層防護傘為突破口。

弓形蟲速殖子和緩殖子之間的轉(zhuǎn)化調(diào)控是一套復(fù)雜的級聯(lián)反應(yīng)，僅僅從單一現(xiàn)象、差異或者因素進行比較和認識，或許會錯失很多信息。現(xiàn)代分子生物學(xué)的飛速發(fā)展揭示了非常多的生物學(xué)現(xiàn)象，相信通過對弓形蟲分子水平更為深入和廣泛的研究，一定會解鎖弓形蟲速殖子和緩殖子轉(zhuǎn)化的奧秘，同時為防治弓形蟲的策略提供更有力的依據(jù)。