论文部分内容阅读
田鼠巴贝虫(Babesia microti)是寄生于鼠、人或其他哺乳动物红细胞内的一种血液原虫,可引起人兽共患病。被田鼠巴贝虫侵染的宿主出现发热、贫血和血红蛋白尿等一系列临床症状,造成宿主的肝脏和肾脏损伤。免疫力低下者如果患田鼠巴贝虫病,同时可诱发多种并发症,甚至导致死亡。田鼠巴贝虫分布广泛,主要分布于美洲、欧洲、亚洲和非洲等地,中国也是该病发生的主要国家之一,对畜牧业的发展和人类的健康构成了严重威胁,对其研究具有重要意义。本研究发现小鼠被田鼠巴贝虫侵染后,肝脏组织受到了严重损伤,出现明显肿胀,细胞质内脂滴沉积,细胞外形和线粒体等细胞器发生形态改变。为了更深入的探究田鼠巴贝虫引起肝脏损伤的分子机制,我们运用DIA定量蛋白质组学方法,研究了小鼠被田鼠巴贝虫侵染后的感染期至恢复期,肝脏组织中全部蛋白质表达量以及磷酸化修饰的变化,探究肝脏在损伤和修复过程中蛋白质变化的规律和作用。为研究田鼠巴贝虫对宿主造成的损伤和机体修复机制奠定基础,为更有效地诊断和治疗该疾病提供新思路和新方法。感染田鼠巴贝虫的宿主肝脏组织中全部蛋白质的质谱鉴定结果显示,感染第0 d、5d、8 d、11 d和19 d共鉴定到了2559条蛋白,其中1138条蛋白在五个时期均被鉴定到,有618条蛋白的表达量发生了变化。对这些蛋白进行进一步的生物信息学分析,发现过氧化物酶体和PPAR信号通路中的一些关键蛋白在不同侵染时期表达量发生变化,其中酰基辅酶A结合蛋白、过氧化物酶体肉毒碱转移酶、烯脂酰辅酶A水合酶、3-酮酰基辅酶A硫解酶、过氧化物酶体酰基辅酶A氧化酶和丙二酰辅酶A脱羧酶等在调控脂质代谢方面发挥重要作用。这些蛋白表达量的变化可导致肝脏脂质代谢异常,脂肪沉积。另一方面与脂肪酸合成相关的脂肪酸合成酶、乙酰辅酶A羧化酶和酰基辅酶A硫酯酶等蛋白表达量在11 d和19 d下调,合成较少的脂肪酸,可以对脂质沉积现象进行改善。我们还发现了蛋白酶体亚基β型-10、蛋白酶体亚基β型-9、干扰素诱导型GTP酶1和组织蛋白酶C等多种与免疫相关的蛋白质的表达量增加,这些蛋白在肝脏抵御侵染的免疫反应中发挥重要作用。田鼠巴贝虫的侵染同时使得小鼠肝脏中多种蛋白质的磷酸化修饰发生了变化。感染的第0 d、5 d、8 d、11 d和19 d共鉴定到10890条磷酸化肽段,每个时期都鉴定到的磷酸化肽段为5150条,其中3767条肽段的磷酸化修饰程度发生了变化,这些肽段对应1484个磷酸化蛋白。通过一系列的生物信息学分析发现胰岛素信号通路、AMPK信号通路和mTOR信号通路中一些蛋白的磷酸化修饰程度发生了变化,如AMP依赖的蛋白激酶、激素敏感性脂肪酶、乙酰辅酶A羧化酶1和乙酰辅酶A羧化酶2的磷酸化修饰程度发生改变,影响肝脏中的脂质代谢。受体型酪氨酸蛋白磷酸酶C磷酸化修饰程度增加,可提高机体的免疫力。胰岛素受体底物1、丝裂原活化蛋白激酶2和雷帕霉素等蛋白质磷酸化修饰程度的改变,影响机体的生长发育,对肝脏组织造成损伤。