囊型包虫病是一种慢性人畜共患病,呈全球性分布,严重威胁人类健康和畜牧业发展。寄生虫可通过释放外泌体样囊泡(ELVs)参与寄生虫-宿主的相互作用,寄生虫源ELVs可以将非编码RNA转移到宿主细胞中,以调节其基因的表达。在国家自然科学基金的支持下,本研究对获得的细粒棘球绦虫原头节(protoscoleces,PSCs)培养液和绵羊可育囊囊液(hydatid fluid,HF)ELVs,采用透射电子显微镜、纳米粒子跟踪分析和Western blotting进行鉴定,结果其大小,形态与外泌体一致,且含有特定的外泌体标记物。随后,利用高通量测序分析了这两种ELVs的ncRNAs(包括miRNAs、lncRNAs和circRNAs)表达谱,并利用GO和KEGG对PSC-ELVs中含量前20的miRNAs功能进行预测。在PSC-ELVs和HF-ELVs中,分别鉴定出118和58个miRNAs,两者共表达的miRNAs共有53个,其中PSC-ELVs特异表达65个,HF-ELVs特异表达5个。在PSC-ELVs和HF-ELVs分别鉴定出2361和1254个lncRNAs,其中两者共表达的lncRNAs共有1004个,PSC-ELVs特异表达1357个,HF-ELVs特异表达250个。应用荧光定量PCR检测,对部分miRNAs进行验证,与测序结果一致。此外,从PSC-ELVs含量前20的miRNAs中筛选出与宿主免疫应答有关的miRNAs,及其调控的lncRNAs和mRNAs,并构建了一个包含5个miRNAs,41个lncRNAs和23个mRNAs的ceRNA调控网络。PSC-ELVs含量前20的miRNAs的靶基因可能参与调控寄生虫感染过程中的炎症反应、MAPK级联反应和胶原分解代谢过程。本研究为首次鉴定获得PSC-ELVs和HF-ELVs的ncRNAs谱,丰富了细粒棘球绦虫的ncRNAs数据,筛选获得1批可能与宿主免疫应答和发病机制有关的ncRNAs。这些结果为进一步研究细粒棘球绦虫源外泌体中的ncRNAs(尤其是miRNAs)在寄生虫-宿主相互作用中发挥的免疫调控功能提供理论基础和新思路。
该文第一作者是中国疾病预防控制中心硕士研究生张小凡,通讯作者为沈玉娟研究员和曹建平研究员。该文于2020年7月22日发表在《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》。
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