泡球蚴生发层细胞多潜能性维持的分子机制

泡状棘球蚴病是世界性最危险的"人畜共患病"之一。泡球蚴生发层细胞具有自我更新和分化能力，是类似哺乳类胚胎干细胞的多潜能细胞。我们前期研究发现生发层细胞多潜能性的维持对泡球蚴的生长发育是极为重要的，外源因子对生发层细胞多潜能性的维持具有影响。Oct4和Sox2基因都是维持干细胞多潜能性必需的内源因子,外源p38信号通路可明显影响干细胞多潜能性的维持。本项目将通过分子克隆获得泡状棘球蚴Oct4和Sox2基因全长cDNA序列，利用酵母双杂交、原位杂交和免疫组化技术对基因结构和生物学功能进行分析鉴定。利用建立的生发层细胞体外培养体系和iPS细胞诱导体系，及RNAi和基因转染技术，确定Oct4和Sox2在泡球蚴生发层细胞多能性维持过程中的作用，了解外源p38信号通路对泡球蚴生发层细胞多能性维持的影响及其机制，为研发新型抗泡球蚴药物提供理论基础，并初步探讨宿主与多细胞真核生物病原相互作用的分子机制。

本项目研究鉴定了泡球蚴Oct4和Sox2，对其基因结构和生物学功能进行鉴定和分析。EmOct4和EmSox2基因不存在多种转录剪切体，均只编码一种蛋白。EmOCT4和EmSOX2的氨基酸序列分别与其他物种同家族成员的序列存在相似性，尤其体现在保守的功能域中。EmOCT4和EmSOX2在泡球蚴囊泡及原头节发育过程中均持续表达，主要表达于细胞核内。体外实验表明EmOCT4和EmSOX2表达共定位于细胞核内，提示其可能在泡球蚴细胞内形成功能复合体，对下游基因表达进行调控。利用逆转录病毒感染EmSox2和EmOct4可以成功将小鼠MEF细胞诱导为多能干细胞，表明这两种重要的转录因子维持干细胞多潜能性的功能在进化过程中高度保守，在泡球蚴的生发细胞的增殖、分化和多潜能性维持中可能发挥重要作用。同时本项目分析了外源性EGF信号通路对泡球蚴生长发育的影响以及对生发细胞自我更新及多潜能性维持的影响。发现EGF通过EGFR/ERK信号通路调控内源因子EmSOX2的表达参与泡球蚴生发细胞多潜能性维持。本项目从生发细胞多潜能性维持角度出发，揭示了外源宿主因子和内源因子影响泡球生长发育的分子机制和调控机理。研究中发现的EGFR信号通路中的关键分子有可能成为新的泡球蚴病治疗的药物靶点。另外本项目建立的寄生虫与宿主相互作用的细胞模型也为今后探讨宿主与多细胞真核生物病原相互作用的分子机制提供了基础。