弓形虫属于顶复门原虫的模式生物,可感染包括人类在内的几乎所有温血动物。通过宿主-寄生虫相互作用入侵宿主细胞是弓形虫完成生活史的关键环节。本研究采用TMT技术比较分析弓形虫速殖子入侵宿主细胞(人包皮成纤维细胞,HFF)前后、宿主细胞[弓形虫感染HFF细胞组(HT)vs. HFF细胞组(H)]和弓形虫[HT vs.弓形虫组(T)]蛋白质组学变化。宿主细胞和弓形虫分别定量到3477和1434种蛋白,将校正后p值<0.05同时满足差异倍数>1.5或<0.67的蛋白定义为差异表达蛋白(DEPs),两比较组中DEPs个数分别为375和1099。虫体入侵宿主细胞依赖于大量分泌蛋白,这些分泌蛋白主要来自弓形虫三大细胞器:微线体、棒状体和致密颗粒。在HT vs. T组中,少量分泌蛋白上调,例如,微线蛋白(MIC:MIC6,MIC10)、棒状体蛋白(ROP:ROP5,ROP17)和致密颗粒蛋白(GRAs:GRA4,GRA5,GRA12);而大量分泌蛋白显著下调。在HFF细胞中,GO和KEGG分析表明,DEPs在代谢途径和与免疫相关的信号通路中显著富集,例如NF-kB,cAMP和Rap1信号通路。此外,弓形虫DEPs主要参与核糖体生物发生、柠檬酸盐循环和半乳糖代谢途径,提示弓形虫自身细胞的生物合成和代谢在入侵宿主细胞后发生改变。本研究揭示了在弓形虫入侵HFF细胞前后,宿主细胞和弓形虫蛋白质组新差异,为进一步了解宿主与寄生虫相互作用的机制奠定基础。
孙慧博士为第一作者,山东省寄生虫病防治研究所公茂庆研究员和中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所(国家热带病研究中心)曹建平研究员为共同通讯作者。该文于2021年5月于《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》在线发表。
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