約氏瘧原蟲表達的巨噬細胞遷移抑制因子同源蛋白的功能及新瘧疫苗候選抗原的免疫研究.pdf

1、瘧疾目前仍然是世界上嚴重危害人類健康的主要傳染病之一,導致全球每年一百萬人左右死亡。瘧疾的發(fā)病機理非常復雜,人們對它的了解十分有限。瘧原蟲能夠在宿主體內長期存在,很大一部分原因是瘧原蟲能干擾宿主的免疫反應和逃避宿主的免疫壓力。巨噬細胞遷移抑制因子(MIF)是宿主分泌的一種多功能的,具有免疫調節(jié)作用的促炎性細胞因子。它可參與宿主對兇險型瘧疾(Plasmodium falciparum)感染的免疫調節(jié)。有趣的是,瘧原蟲表達了一種巨噬細胞遷移

2、抑制因子的同源蛋白,它可能在瘧原蟲干擾宿主的免疫反應中發(fā)揮作用。本研究克隆表達來源于約氏瘧原蟲的巨噬細胞遷移抑制因子同源蛋白(rPyMIF),研究其在體外對小鼠單核巨噬細胞的趨化作用和細胞因子的誘導功能,同時也研究了rPyMIF在體內對小鼠外周血液中游離的網(wǎng)織紅細胞數(shù)量的影響。結果顯示rPyMIF蛋白能夠結合在小鼠脾臟中CD11b陽性細胞(主要為單核巨噬細胞)上,并在體外抑制小鼠CD11b陽性細胞隨機遷移的能力；rPyMIF蛋白不能直接

3、誘導小鼠CD11b陽性細胞產生細胞因子,但能改變12S誘導CD11b陽性細胞產生的細胞因子的數(shù)量。此外研究還發(fā)現(xiàn)注射rPyMIF蛋白能使小鼠外周血中的網(wǎng)織紅細胞數(shù)量暫時性地降低。另外我們還將rPyMIF蛋白免疫小鼠,觀察該蛋白免疫對小鼠感染致死性約氏瘧原蟲(Py17XL)的感染率和感染過程中免疫反應的影響。結果顯示,在感染后第三天,rPyMIF免疫小鼠的原蟲率比對照小鼠顯著性降低。并且在感染過程中,rPyMIF蛋白免疫使更多的單核巨噬細

4、胞從骨髓遷移至脾臟,和更多的單核巨噬細胞處于激活狀態(tài)。然而,rPyMIF的免疫作用對小鼠感染Py17XL的原蟲率的影響是短暫的,在感染后第4天開始,rPyMIF免疫小鼠與對照小鼠的原蟲率沒有顯著差異。本研究結果說明約氏瘧原蟲來源的MIF對小鼠感染致死性約氏瘧原蟲(Py17XL)的原蟲率只有輕微的影響,但它能參與調節(jié)紅內期宿主的網(wǎng)織紅細胞的產生和單核巨噬細胞的遷移和活化過程。
　　 由于瘧原蟲抗藥性和蚊媒耐藥性的不斷擴展,瘧疾藥物

5、防治面臨困境,研制有效的抗瘧疫苗是當前的迫切需要。已經(jīng)有很多瘧原蟲抗原被鑒定并進行瘧疾疫苗的嘗試,但至今還沒有取得令人滿意的結果。最近的一項用分子多態(tài)性的方法篩選出幾個新的惡性瘧原蟲疫苗候選基因。為了能在動物模型中研究瘧原蟲候選抗原的免疫保護效果,本課題研究其中一個候選抗原在約氏瘧原蟲中的同源蛋白Py01157。我們在大腸桿菌中克隆表達了Py01157蛋白相對保守的N端350個氨基酸序列(rPy01157-Nt),探索其在小鼠體內的免疫

6、原性和其免疫作用對小鼠抵抗約氏瘧原蟲感染的保護效果。同時也觀察了Py01157蛋白在受感染紅細胞內的定位。免疫印跡實驗結果顯示,rPy01157-Nt蛋白能夠被Py17XNL感染康復的小鼠血清識別,也能被非洲馬里(Mali)瘧原蟲流行區(qū)域的居民免疫血清所識別。同時rPy01157-Nt蛋白免疫的小鼠血清也能識別約氏瘧原蟲Py17XL的蟲體抗原。這些結果說明了Py01157蛋白是宿主免疫系統(tǒng)識別的蛋白之一,具有免疫原性,能使宿主產生抗Py

7、01157蛋白的抗體；同時也說明表達的Py01157Nt—trxA重組蛋白具有免疫原性,并且具有和天然Py01157蛋白相似的抗原表位。此外約氏瘧原蟲的Py01157蛋白和人瘧原蟲的同源蛋白還具有相似的抗原表位。免疫熒光實驗結果表明Py01157蛋白表達于瘧原蟲的細胞質中。動物實驗結果顯示rPy01157-Nt蛋白的免疫對小鼠抵抗約氏非致死性瘧原蟲Py17XNL的感染有部分的保護作用,但對約氏致死性瘧原蟲Py17XL的感染沒有保護效果。

8、
　　 本課題也研究了另外一個瘧原蟲候選抗原:約氏瘧原蟲裂殖子表面蛋白9(PyMSP-9)。實驗克隆表達了PyMSP-9 N端450個氨基酸(rPyMSP-9-Nt),其中包含了瘧原蟲MSP-9蛋白主要的保守區(qū)域；同時也構建了PyMSP-9全基因和PyMSP-119的DNA核酸疫苗。通過重組蛋白疫苗和DNA核酸疫苗的不同組合的免疫方式,觀察其對小鼠抵抗約氏致死性瘧原蟲Py17XL的保護作用。動物實驗結果表明,rPyMSP-9-N