人体弓形虫病流行病学调查及家猫感染后转录组和蛋白质组研究

发布时间：2019-09-17 16:47

【摘要】：弓形虫病是一种由弓形虫感染引起的重要人畜共患寄生虫病。弓形虫是一种细胞内寄生性原虫,可以感染几乎所有的温血动物和人类,呈全球性分布。据估计全球约有三分之一的人感染弓形虫,我国人体平均感染率达7.88%,动物感染率更高。近些年来,随着经济的增长,人们生活水平的不断提高,饲养宠物已经成为一种时尚。然而,宠物市场的混乱、疾病检测技术的落后、疫苗的缺乏,使得宠物成为一种重要的疾病传播体,同时也造成了我国居民弓形虫感染率的上升。然而,我国人体弓形虫病的流行病学数据相对较少。此外,人和动物弓形虫病目前尚未得到有效防制的主要原因是对弓形虫病防控的基础研究不足,特别是对弓形虫与终末宿主(家猫)之间相互作用的分子机制尚不清楚。因此,有必要对我国人体弓形虫感染的情况进行流行病学调查并对弓形虫与终末宿主猫之间的相互作用的分子机制进行系统的研究。本研究利用ELISA检测方法,对我国部分地区的人体弓形虫病的感染情况进行了血清流行病学调查,同时利用PCR-RFLP技术,对我国部分弓形虫阳性的癌症病人进行了弓形虫基因型鉴定。通过RNA-Seq高通量测序、i TRAQ定量技术、生物信息学、荧光定量PCR验证和质谱多反应监测技术等不同的研究手段,对家猫感染弓形虫后其心脏、肝脏、脾脏、肺脏、脑和小肠的转录组及蛋白组进行了系统研究,鉴定出弓形虫感染宿主后的主要组织细胞特异表达和差异表达的基因及蛋白,并预测了其功能。结果显示:(1)本研究中的未成年人的弓形虫阳性率为15.13%,饲养猫是危险因素,而具有洗手习惯则为保护因素。(2)本研究中孕妇的弓形虫阳性率为15.2%,低于对照组的17.3%。住址、饲养猫、接触猫狗以及接触土壤与弓形虫感染相关,为危险因素。(3)本研究中精神病患者的弓形虫阳性率为17.30%,显著高于对照组的12.36%(P0.05)。精神分裂症患者的阳性率明显高于对照组(P=0.001)。养猫和食用未煮熟或者生肉与弓形虫阳性率显著相关,为危险因素。(4)本研究中癌症病人的弓形虫IgG抗体阳性率为35.56%,对照组的阳性率为17.44%,二者差异显著(P0.05)。其中,肺癌患者的阳性率最高(60.94%)。通过多重分析发现,在癌症病人中,接触土壤和饮食未煮熟或生肉与弓形虫阳性率显著相关(P0.05)。通过对ELISA检测阳性的癌症病人的病变组织进行PCR-RFLP分型,鉴定出三个弓形虫基因型(Toxo DB#9,Toxo DB#10和Type I variant)。(5)通过RNA-Seq高通量测序、生物信息学分析、荧光定量PCR验证等不同手段,对家猫感染弓形虫后主要器官的转录组进行系统的研究,鉴定出弓形虫感染宿主后的差异表达的基因,其中脑组织3个,心脏118个,肝脏163个,脾脏23个,肺脏12个,小肠106个。利用GO和KEGG富集分析,筛选出与免疫过程和信号通路相关的差异基因。(6)通过i TRAQ定量技术、生物信息学分析、质谱多反应监测技术等不同手段,对家猫感染弓形虫后主要器官的蛋白质组进行系统的研究,鉴定出弓形虫感染宿主后的差异表达的蛋白,其中脑组织103个,心脏401个,肝脏341个,脾脏107个,肺脏162个,小肠316个。对鉴定出来的差异表达的蛋白进行了功能注释和通路分析;结果显示,差异蛋白主要与新陈代谢、细胞结构、信号转导和免疫反应相关。(7)通过对转录组和蛋白质组数据进行关联分析发现,在转录组水平和蛋白质水平均达到标准的差异基因总共有29个,其中,心脏4个,肺脏4个,肝脏16个,小肠5个。本研究整体上转录组与蛋白质组的关联程度比较低。本研究成功地对我国部分地区特殊人群的弓形虫感染情况进行了流行病学调查,并且首次成功地鉴定了我国部分地区癌症病人弓形虫感染的主要基因型。利用RNA-Seq技术、i TRAQ定量技术、生物信息学、荧光定量PCR验证和质谱多反应监测技术等首次研究了家猫感染弓形虫之后主要器官的转录组和蛋白质组的变化,同时对转录组和蛋白质组数据进行了关联分析。研究结果为我国人体弓形虫感染情况的研究以及阐明弓形虫入侵及感染终末宿主的致病机制提供了重要数据。
【图文】：

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【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R531.8;S858.293
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本文编号：2536988