微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊早期感染HCT-8细胞对细胞miRNAs和TLRs的影响

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fogwl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
隐孢子虫是重要的人兽共患原虫之一,也是导致儿童腹泻的第二大病原。目前,未见针对隐孢子虫病有效的药物及疫苗,唯一被FDA批准的硝唑尼特对隐孢子虫的效果也是有限的。miRNAs是一类内源性非编码小RNA分子,其通过调控基因的表达,进而影响机体许多生物学过程,如细胞的增殖、分化、凋亡以及生物体的发育等。研究表明,miRNAs可以调节超过60%的哺乳动物蛋白编码mRNAs,在调控隐孢子虫感染和宿主防御中发挥重要作用。TLRs(Toll-like receptor,TLRs)是一种常见的病原模式识别受体,其在病原体入侵细胞期间起着非常重要的作用。研究表明,宿主细胞TLRs在隐孢子虫的识别和宿主对隐孢子虫免疫应答方面起着重要作用。小肠作为微小隐孢子虫的主要寄生部位,然而关于微小隐孢子虫感染对肠道上皮细胞miRNAs和TLRs的影响尚未见报道。本研究旨在分析微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊早期感染HCT-8细胞对细胞miRNAs和TLRs的影响。牛源微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊分离纯化。本试验通过感染未食初乳荷斯坦奶牛,成功的对微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊进行了体外传代,感染第三天,出现拉稀症状,并开始排微小隐孢子虫卵囊,感染后第五到九天为排卵囊高峰期,排卵囊期为十五天;利用改良饱和食盐水漂浮法(饱和食盐水漂浮法+氯化铯密度梯度离心法),成功分离纯化了牛源微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊,最终得到了牛源微小隐孢子虫Ⅱd亚型高纯度的3.5×10~8个卵囊,其脱囊率为76%,可用于下一步细胞感染试验。微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊早期感染对HCT-8细胞miRNAs的影响。本实验室利用miRNA芯片技术,分析微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊早期感染(4 h和12 h)对HCT-8细胞miRNAs的影响,结果发现感染4 h共有7个表达差异显著miRNAs(1个显著上调和6个显著下调);感染12 h共有13个表达差异显著miRNAs(3个显著上调和10个显著下调)。挑选6个miRNA芯片分析表达差异显著的miRNAs:hsa-miR-122-5p(4 h显著上调)、hsa-miR-3591-3p(4 h显著下调)、hsa-miR-454-5p(4 h显著下调)、hsa-miR-5580-3p(12 h显著上调)、hsa-miR-181d-3p(12 h显著下调)和hsa-let-7b-3p(12 h显著下调),利用qPCR相对定量方法分析微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊早期感染HCT-8细胞对上述6个miRNAs的影响。结果显示,qPCR技术相对定量方法与miRNA芯片技术分析的结果相吻合,证明miRNA芯片分析的结果可靠。miRNAs靶基因预测及GO分类和KEGG通路分析。利用Targetscan human7.1和miRDBR分别预测20个表达差异显著的miRNAs的靶基因,只有18个表达差异显著miRNAs能被TargetScanHuman7.1和miRDB进行靶基因预测并取交集,结果显示,表达差异显著miRNAs的靶基因数量从10个到1034不等。利用DAVID分析方法对靶基因进行注释,并用GO分类的方法对每个miRNA靶基因进行功能分析,发现表达差异显著miRNAs参与的生物学过程有调节转录过程、细胞黏附、调节细胞凋亡、参与炎症应答、天然免疫反应、适应性免疫反应、钙离子的平衡、钾离子的转运、调节蛋白磷酸化/去磷酸化、调节干扰素的合成和酪氨酸激酶跨膜蛋白信号通路等(P<0.05);细胞组成成分主要有细胞膜、顶端质膜、线粒体膜等(P<0.05);分子功能主要有蛋白质结合、ATP激活、RNA聚合酶Ⅱ转录因子激活、肿瘤坏死因子受体激活、蛋白运输、钙离子通道激活、丝氨酸激酶激活、蛋白酶K激活等(P<0.05),hsa-miR-34b-5p、hsa-miR-942-5p、hsa-miR-6721-5p、hsa-miR-3591-3p、hsa-miR-18b-3p、hsa-miR-3976和hsa-miR-3121-5p可以调节细胞凋亡过程,hsa-let-7b-3p、hsa-miR-3591-3p、hsa-miR-34b-5p、hsa-miR-6721-5p和hsa-miR-3121-5p可以调节小肠上皮细胞免疫反应。对表达差异显著的miRNAs进行KEGG通路分析,发现表达差异显著miRNAs可以调节与免疫相关的肿瘤坏死因子信号通路、趋化因子受体相互作用、炎症介质的TRP的调控信号通路和干扰素信号通路;与凋亡相关的p53信号通路、MAPK和ErbB信号通路;与细胞骨架重排相关的的肌动蛋白细胞骨架和Wnt信号通路;与入侵相关的细胞粘附分子;与离子转运调节相关的钙/钾离子信号通路等。利用Cytoscape 3.4.0建立miRNAs-靶基因网络图,发现hsa-miR-34b-5p和hsa-miR-3591-3p为感染4 h表达差异显著的核心miRNAs,hsa-miR-942-5p、hsa-let-7b-3p和hsa-miR-6721-5p为感染12h表达差异显著的核心miRNAs。微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊早期感染对HCT-8细胞TLRs的影响及生物信息学分析表达差异显著的miRNAs和TLRs的关系。微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染HCT-8细胞后,提取感染4 h和12h细胞的总RNA,利用qPCR相对定量方法对TLR1~TLR10的表达情况进行分析。结果显示TLR1~TLR10 mRNA在HCT-8细胞中均有表达,且TLR2和TLR4 mRNA在微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染4 h和12 h均显著上调。通过生物信息学分析发现,下调的miR-34b-5p、miR-454-5p、miR-3591-3p、miR-4685-3p、miR-18b-3p miR-3976、miR-1256、miR-1287-3p、miR-3121-5p、miR-6721-5p和let-7b-3p会通过上调TLR信号通路相关靶基因,进而可能会增加IFNα、IFNβ、IL-12、IL-1β、IL-6和TNFα的分泌量,有利于宿主清除微小隐孢子虫;上调的miR-942-5p会抑制TLR信号通路相关靶基因CHUK、MAPK10、PIK3CD及TAB2的表达,进而可能会减少IFNα、IFNβ、IL-12、IL-1β、IL-6和TNFα的分泌量,有利于虫体的入侵。通过分析表达差异显著miRNA与TLR2和TLR4互作蛋白的关系,免疫相关的TRAF3为miR-6721-5p的靶基因,DNA结合蛋白HMGB1为let-7b-3p的靶基因。综上所述,微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染会导致小肠上皮细胞miRNAs表达谱改变;表达差异显著的miRNAs在微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊感染宿主细胞早期可能发挥重要的生物学功能,并影响微小隐孢子虫在宿主细胞内早期的繁殖;TLR2和TLR4的显著上调可能与小肠上皮细胞对微小隐孢子虫Ⅱd亚型卵囊的识别和免疫反应有关;表达差异显著的miRNAs对TLR信号通路可能发挥着重要的免疫调控作用。
其他文献
目的初步调查青岛市城阳区初中生牙齿酸蚀症的患病情况及相关因素分析;评价其性别、喝酸性饮品的习惯、父母受教育程度等与牙齿酸蚀症的关系,为该地区牙齿酸蚀症的预防提供参
九年级阶段是学生成长发展的关键时期,做好关键时期的育人工作十分重要。"燃料及其利用"复习教学以秸秆的利用为线索,紧扣能源和环境两大社会问题,着重发展学生核心素养,落实
2008年高考18套语文试卷共有15套对成语进行了考查。除天津卷、江西卷采用辨别选择的形式外.其余各地均采用辨别正误的形式.共考查了56个熟语,它们是:探囊取物、量入为出、异曲同
自承式无支撑钢筋桁架模板施工技术采用施工现场装配,整体吊装就位,模板及连接件下部可拆卸反复使用,可加快工程进度,方便工程管理,实现工厂化生产、工业化施工。特别是能解
简支钢筋桁架模板是一种钢筋混凝土结构工业化施工技术,其主要特点就是利用构件自身的钢筋作为模板支架受力构件,可用于剪力墙结构或楼板的施工,具有工厂化生产、模块化安装
星形聚合物,作为非线形结构聚合物的一种,由中心核与该核辐射出的多个线形支链所组成,相比于相同分子量的线形聚合物,星形聚合物具有更小的原子空间排列尺寸,且在溶液中的动
在无人值守的场所(比如仓库、自动化车间、隧道等),预防火灾是确保财产安全的重要手段,基于图像的火焰检测方法已经成为热门的研究课题。论文对基于深度学习的火焰检测技术展开了研究,具有重要的理论意义和实际应用价值。论文研究了火焰的图像像素特性,给出了一种火焰的颜色判据规则,并据此规则从视频的单帧图像中提取出可能的火焰区域;设计了基于CNN的单帧图像火焰检测算法,实现了火焰区域的判定。单帧图像火焰检测算法
目的探讨原发性小肠肿瘤的临床诊治措施;方法回顾性分析我院2008年1月至2010年2月治疗的原发性小肠肿瘤患者20例的临床资料;结果均实施手术治疗,术后有1例因肺心病、多脏器功
汽车工业是国家的重要制造产业之一,直接关系着国家经济的发展,人民生活水平的提高,每个经济发达的国家无不重视汽车产业的发展。科技的发展给人类对于舒适性的要求提供了技术支持,车载的弱电系统越来越丰富,增添了很多电子部件,除了已经常见于市面上的各种车内执行器,如电子点烟器、电动车窗、自动空调等,各种多媒体设备、导航、行车记录仪、乃至自动驾驶系统也在逐步成为车载系统的新增元素。大量的新型车载电子系统的使用
通过在硬塑地层中顶管与其它地层中顶管的地质情况、设备配制与施工技术的比较,总结了在硬塑地层中顶管的特点与难点,以及在此基础上的设备配置和施工技术的要求,并以实例为背景