线粒体信号通路在柔嫩艾美耳球虫诱导宿主细胞凋亡中的作用与分子机制

Avian coccidiosis caused by Eimeria tenella is considered to be one of the most serious diseases in the poultry industry across the world. Severe degeneration, necrosis or apoptosis occurs in celcal mucosa epithelial cells and enteraden epithelial cells from chicken infected by E.tenella. The mechanism of apoptosis in host cells of Eimeria tenella has not elucidated, and the effective drug used to control coccidiosis has not been developed. This project is designed to investigate the effect of mitochondrial pathway, and the regulation of Bcl-2 and apoptosis inducing factor on mitochondrial pathway in apoptosis of host cells, and to reveal the causes of activation and molecular mechanism of mitochondrial pathway in apoptosis of host cells. The culturing technique of host cells in vitro, laserscanning confocal microscope by fluorescence probe， and quantitative ELISA，molecular hybridization，flow cytometry，Immunohistochemistry and electron microscope are exploited. The objective of the study is to provide a basis for seeking a new target of anticoccidial drug aimed at E.tenella.

鸡柔嫩艾美耳球虫（E.tenella）病是一种普遍发生、危害十分严重的疾病。感染E.tenella鸡盲肠黏膜上皮和肠腺细胞大量变性、坏死和凋亡，细胞凋亡是E. tenella宿主细胞损伤的重要方式之一。可是由于球虫宿主细胞凋亡的机制不清楚，无法研制理想的控制球虫病发生发展的药物。为此，提出本课题，旨在通过E.tenella盲肠细胞培养、荧光探针激光共聚焦显微镜、ELISA定量分析、分子杂交、流式细胞术、免疫组化和电镜等技术，从细胞、亚细胞和分子水平探讨线粒体信号通路在E.tenella宿主细胞凋亡中的作用、Bcl-2家族蛋白和凋亡诱导因子对宿主细胞线粒体凋亡通路的调控作用及导致宿主细胞线粒体凋亡通路激活的原因与分子机制，探明线粒体凋亡通路在E.tenella宿主细胞凋亡中的作用与调控机制，为研制干预E.tenella发育及对宿主损伤的药物提供新的靶点，为有效防治本病提供新思路和依据。

鸡柔嫩艾美耳球虫病是一种普遍发生、危害十分严重的疾病。感染柔嫩艾美耳球虫（E.tenella）鸡盲肠黏膜上皮细胞大量变性、坏死和凋亡，细胞凋亡是E. tenella宿主细胞损伤的重要方式之一。但球虫宿主细胞凋亡的机制还不清楚，理想的控制球虫病发生发展的药物也就无法研制。通过E.tenella盲肠细胞培养、荧光探针激光共聚焦显微镜、ELISA定量分析、分子杂交、流式细胞术、qPCR和电镜等方法，探讨了线粒体通路在E.tenella宿主细胞凋亡中的作用、E.tenella宿主细胞线粒体凋亡通路MPTP开放及其调控机制、E.tenella宿主细胞线粒体释放的凋亡关键因子动态变化及其作用、氧化应激在E.tenella宿主细胞线粒体凋亡途径中的作用和机制、E.tenella宿主细胞钙稳态 在线粒体凋亡途径中的作用与机理。结果发现：线粒体凋亡通路是E.tenella诱导细胞凋亡的主要途径之一，E.tenella感染可引起宿主细胞Bcl-2家族表达增高，Bcl-2/Bax、Bcl-xl/Bax和ATP降低，MPTP开放，线粒体内Cytc、smac、Endo G和AIF释放，Cytc可通过Caspase依赖途径使宿主细胞凋亡，AIF通过PARP-1/AIF途径参与了E.tenella宿主细胞凋亡；E.tenella感染使宿主细胞内游离钙离子增多，一方面激活钙蛋白酶，上调Bax、Bid的表达，调控MPTP，引起Cytc释放，调控宿主细胞凋亡；另一方面激活钙调蛋白，调节钙调神经磷酸酶活性、MPTP开放性、Bad和14-3-3蛋白表达从而调控E.tenella宿主细胞凋亡；感染E.tenella会导致宿主细胞的ROS和NO增多，激活JNK和p38，并调控Bcl-2和Bax的表达，使MPTP开放，激活线粒体凋亡途径。开放mitoKATP可降低E.tenella宿主细胞的ROS和NO水平，减少宿主细胞的凋亡；PI3K/Akt信号通路可通过限制MPTP的开放而抑制E.tenella宿主细胞凋亡；E.tenella也可通过激活Caspase-8和Caspase-3调节宿主细胞死亡受体通路；感染E.tenella后，球虫分泌物主要通过线粒体通路对未感染细胞的凋亡产生影响。探明了线粒体凋亡通路在E.tenella宿主细胞凋亡中的作用与调控机制，为控制鸡球虫病提供新的思路和依据。