基于TgHSP70/TLR4信号通路的牛蒡苷抑制弓形虫感染急性肝损伤的机制研究

Toxoplasma gondii (T. gondii) is an opportunistic pathogenic protozoan, can cause acute toxoplasmosis in immunocompromised, severe cases can lead to host death. In acute phase of T. gondii infection, tachyzoites invade the liver can cause acute hepatic injury. We have already revealed the expression of T. gondii-derived heat shock protein (TgHSP70) mRNA in the liver of T. gondii-infected mice correlated to tissue damage of the liver measured by AST and ALT. How to treat the acute hepatic injury by T. gondii infection is the key to controlling the development of the acute toxoplasmosis. It has been proven TgHSP70-induced generation of inflammatory mediators and inflammatory cytokines via TLR4 mediated signaling pathway. Regulating TLR4 signaling pathway by drug, may control TgHSP70-induced inflammation and prevention liver injury.Arctiin is a lignan compound isolated from Arctium lappa L. Fructus, it has been reported to have anti-inflammatory and anti-proliferative platelet activating factor (PAF) antagonistic. Preliminary study, we found Arctiin had high anti-T. gondii activity. In this study, we will target liver, kupffer cells and hepatocytes to investigate the mechanism of TgHSP70-induced acute hepatic injury during T. gondii infection via TLR4 signaling pathway and the intervention effect of Arctiin.

弓形虫是一种机会性致病原虫，免疫功能低下时可引起急性弓形虫病，严重者可导致宿主死亡。急性期弓形虫感染，速殖子侵入肝脏引起急性肝损伤。前期研究发现，弓形虫感染小鼠肝脏中弓形虫热休克蛋白70（TgHSP70）mRNA的表达水平与反映肝脏损伤的AST, ALT水平呈正相的关系。TgHSP70加重弓形虫感染小鼠肝脏损伤和机体炎症反应。TgHSP70通过TLR4诱导血小板活化因子（PAF）及炎症细胞因子的产生。因此用药物调控TLR4信号通路，有可能控制TgHSP70诱导的炎症反应，防治肝脏损伤。牛蒡苷具有抗炎，PAF拮抗作用, 前期研究发现,牛蒡苷具有较好的抗弓形虫活性作用。本课题着重研究基于TgHSP70-TLR4信号通路作为调控弓形虫感染急性肝损伤的潜在靶点，通过体内体外实验深入探讨牛蒡苷抑制弓形虫感染急性肝损伤的作用机制，可以为急性弓形虫病的治疗开辟新的途径。

刚地弓形虫是一种机会性致病原虫，宿主免疫功能低下时可引起急性弓形虫病，严重者会导致死亡。T.g.HSP70是一种应激蛋白，是速殖子特性毒性分子，在宿主急性弓形虫感染致死前高度表达。肝脏是弓形虫感染受损的首要器官。. 本研究的目的是通过体内体外实验，探讨牛蒡苷对T.g.HSP70诱导弓形虫感染小鼠急性肝损伤的干预作用及其作用机制。.首先我们采用基因重组技术，从弓形虫强毒株RH中克隆得到了具有1941bp的特异性基因序列的弓形虫热休克蛋白70（r.T.g.HSP70）。.我们采用基因重组得到的T.g.HSP70给小鼠腹腔注射的方法，建立小鼠弓形虫感染急性肝损伤模型，通过检测小鼠血清或培养细胞上清中ALT、AST的生化指标、肝脏的病理学变化，肝脏组织中MDA, SOD 的含量，我们证明了T.g.HSP70能够诱导弓形虫感染小鼠急性肝损伤，而牛蒡苷具有很好干预作用。我们通过Western blot、RT-PCR方法及双荧光素酶报告基因.系统，发现牛蒡苷能够调控T.g.HSP70诱导的TLR4及其介导的下游信号通路中(p-ERK, p-p38) MAKs、p-cPLA2蛋白的表达，下调PAF-AH mRNA的表达，抑制NF-kB的核易位及NF-kB转录基因的活性，抑制炎症因子IL-1b、TNF-a的产生。因此，我们得出如下结论：牛蒡苷对T.g.HSP70诱导弓形虫感染小鼠急性肝损伤具有很好的保护作用。其可能的作用机制为：牛蒡苷能够提高小鼠肝脏组织中SOD活性及降低MDA含量，起到抗脂质过氧化作用；牛蒡苷通过干预T.g.HSP70介导的TLR4/MAPK/NF-kB信号通路，抑制炎症介质(PAF、IL-1b、TNF-a)的产生，减少对肝脏的损伤。. 本项目的科学意义在于建立T.g.HSP70/TLR4信号通路为靶点，为筛选防治急性弓形虫病的特效药提供参考。