我国重要食源性人兽共患旋毛虫病的病原侵袭与逃避机制研究

先天性免疫细胞是机体迎击病原体的快速反应部队，而获得性免疫则是机体控制和清除病原体最有利武器；然而在旋毛虫的感染中，宿主的、尤其是肠道内的先天性免疫细胞却未能起到第一道防线的作用，而获得性免疫也受到了严重的抑制。最新研究发现先天性免疫细胞核心杀伤机制是形成以DNA为骨架的细胞外诱捕网（ETs），而病原体逃避和突破ETs的利器则是分泌核酸酶DNase以降解DNA骨架；另外病原体可通过分泌丝氨酸蛋白酶来诱发机体细胞的凋亡与停滞。本研究拟采用分子、细胞以及免疫学技术，探究和验证我们先期研究发现的、旋毛虫大量表达的DNase突破肠粘膜先天性免疫细胞ETs，以及丝氨酸蛋白酶诱发机体敏感免疫细胞凋亡或停滞而致宿主免疫抑制的可能与机制。同时利用噬菌体展示等技术筛选和探究旋毛虫其它可能的致病基因与机制。可望揭示或为揭示旋毛虫的侵袭与逃避分子机制奠定基础；同时为其它类似病原致病机制研究提供一条新的研究途。

先天性免疫细胞胞外诱捕（extracellular traps, ETs）是新近发现的一种非吞噬依赖的先天性免疫细胞杀伤和防御机制，是先天性免疫细胞通过自身DNA和多种颗粒蛋白形成胞外纤维网状结构捕获病原微生物，从而杀伤和限制其在体内扩散。研究发现A型链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌等细菌能够分泌核酸酶降解ETs的主要骨架DNA以逃避ETs的杀伤。这种杀伤与逃避机制是否同样存在于大型病原体如蠕虫尚不得而知。在先前的研究过程中，我们在旋毛虫肌幼虫、成虫及新生幼虫分别发现和分离到1种、13种及15种不同的DNase II基因，其中成虫的13种为一类高度同源的基因家族，新生幼虫的15种为另一类高度同源的基因家族。2011年公布的旋毛虫基因组也显示，旋毛虫拥有一个庞大的DNase II基因家族（125种）。因此，我们推测旋毛虫分泌DNase II可能与逃避宿主先天性免疫细胞ETs的捕获与杀伤有关。.本研究首次证实了旋毛虫排泄分泌物（ESP）中核酸酶的存在且呈现典型的DNase II酶活性。在核酸酶抑制剂ATA存在的情况下，旋毛虫可诱导巨噬细胞释放METs并被其捕获和杀伤，但奇怪的是抗旋毛虫血清（可能不存在抗DNase II抗体）虽不能抑制旋毛虫ESP的DNase II酶活性，但可诱导巨噬细胞典型的抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（ADCC），即在抗旋毛虫血清存在的情况下我们可以观察到巨噬细胞对旋毛虫新生幼虫的吞噬，否则相反。利用1D核酸酶酶谱、2D核酸酶酶谱结合NanoLC-ESI-MS/MS方法，我们成功地在旋毛虫成虫的ESP中检测到了我们先前所发现的成虫DNase II基因家族成员。旋毛虫125种DNase II中除1种基因（plancitoxin-1-like gene）的氨基酸序列虽具有典型的DNase II活性位点但无信号肽属非分泌性虫体蛋白，其他124种虽均不具有典型的DNase II活性位点但均属分泌性蛋白（具有信号肽），因此我们在旋毛虫ESP中检测到的不具有典型的活性位点但确有活性的DNase II很有可能是一种新的DNase II类型。本研究揭示了旋毛虫逃避宿主免疫杀伤的一种新机制，即通过分泌DNase II以逃避宿主先天性免疫细胞ETs捕获及杀伤的新机制。