细胞rho和rac gtp酶在刚地弓形虫入侵宿主细胞过程中的作用研究

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1、南方医科大学2010级硕士学位论文细胞Rho和RacGTP酶在刚地弓形虫入侵宿主细胞过程中的作用研究TheresearchonthefunctionofhostcellRhoandRacGTPasesinZgondiiinfection课题来源：国家自然科学基金(NO．81071377，81271866)学位申请人导师姓名专业名称培养类型培养层次所在学院娜仁花彭鸿娟教授病原生物学学术型硕士研究生公共卫生与热带医学学院2013年5月20日广州硕士学位论文细胞Rho和RacGTP酶在刚地弓形虫入侵宿主细胞过程中的作用研究硕士研究生：

2、娜仁花指导老师：彭鸿娟教授摘要刚地弓形虫(Toxoplasmagondii)是细胞内寄生原虫，能感染多种有核细胞，全世界约有三分之一的人口隐性感染弓形虫。弓形虫感染人体后，在免疫正常人群可由急性感染快速地转为隐性感染，因而危害不明显；而在免疫抑制患者体内会广泛散播，寄生于有核细胞引起炎症，弓形虫主要损害脑、眼和淋巴结，甚至会引起死亡；在孕妇感染后，弓形虫可通过胎盘传播给胎儿，造成流产、死产、死胎、畸胎或新生儿弓形虫病。人类感染弓形虫的途径主要是通过误食未煮熟的中间宿主的肉或被终宿主(猫)排泄的卵囊污染的食物。弓形虫感染宿主后会刺

3、激机体产生免疫反应以抵抗弓形虫感染，在感染早期，细胞免疫反应在机体内发挥主要抗感染作用。免疫的形成虽可有效地限制感染的发展和新损伤的形成，但一般并不能消除弓形虫感染。多数研究者认为，弓形虫具有带虫免疫的特点。机体只在感染过程中才对再感染具有一定程度的抵抗力，而虫体清除后该种免疫力也消失。弓形虫可以在机体免疫反应环境中保持存活，主要是通过在弓形虫纳虫泡内保持良好增殖和干扰宿主细胞信号转导的方式进行的，但宿主免疫反应只能被部分削弱，而不是完全被消除。弓形虫通过在诱导和抑制宿主免疫反应过程中保持着精致平衡，来保证在宿主细胞内寄生、增殖

4、并有机会传播。弓形虫入侵和寄生过程中有许多宿主细胞信号通路的参与并出现广泛变化，在弓形虫入侵、寄生、增殖及与弓形虫．宿主细胞相互关系中起着重要的作用。中文摘要弓形虫感染宿主细胞的机制已被广泛研究，在弓形虫入侵时，速殖子是弓形虫的主要致病虫期，其在细胞内寄生和迅速繁殖破坏宿主细胞，逸出后的裂殖子又侵袭邻近的细胞，如此反复，刺激淋巴细胞、巨噬细胞的浸润，导致组织的急性炎症和坏死。弓形虫侵入细胞的过程依次为：附着于宿主细胞；伸出类锥体；进入宿主细胞；虫体向后移动的运动连接(movingjunction，MJ)形成；微线体的分泌作用；棒

5、状体的分泌作用；虫体滑入纳虫空泡，在10s内完成整个侵入过程，虫体进入胞浆后运动较为缓慢，并且有向核移动的特性。在弓形虫侵入宿主细胞过程中会形成纳虫泡(parasitophorousvacuole，vv)，在这个过程中，MJ会清除宿主细胞的一些组分(如跨膜蛋白)，同时保留大部分的宿主细胞膜组分组成到纳虫泡膜(parasitophomusvacuolcmembrane，PVM)上，此外因宿主细胞膜中能与溶酶体和内涵体融合的组分已被MJ过滤掉，使PV成为一个非融合小室，有助于其内的速殖子抵抗宿主细胞内含体的融合及溶酶体的酸化作用。G

6、TP酶(GTPase)是能够与三磷酸鸟苷(guaninetriphosphate，GTP)结合并在M92+作用下将其水解为二磷酸鸟菅(guanillediphosphate，GDP)I拘超蛋白家族。小分子GTP酶是相对分子质量为20kDa．40kDa的单体调控性GTP酶，至少由5个家族组成，分别是：Ras、Rho、Rab、Sarl／Arf和Ran。目前研究较多的为Ras和Rho家族。其中Rho族蛋白主要包括Rho、Rac和Cdc42三个亚家族，这些蛋白最主要的功能是调节细胞骨架和肌动蛋白重组，其他功能包括调控基因转录、细胞周期和

7、膜泡运输等。RhoGTP酶最主要的功能是调节肌动蛋白和细胞骨架的重组，从而调节细胞的形态变化和运动。该族蛋白的活化能促使细胞外基质的降解、破坏上皮层的结构和增加细胞的运动性。Rho族蛋白的活化和失活在真核细胞的许多基础性生命活动中都起着关键的作用。弓形虫入侵宿主细胞的过程伴随着宿主细胞结构的重组，包括宿主细胞中心粒及高尔基复合体定位在纳虫泡上，线粒体、微管及溶酶体被纳入了纳虫泡的边缘。有文献报道，弓形虫感染宿主细胞时，免疫相关．GTP酶聚集在纳虫泡膜上Ⅱ硕士学位论文导致纳虫泡膜的破裂及弓形虫的死亡，这种GTP酶在纳虫泡膜上的聚集

8、在弓形虫入侵几分钟后就开始了，然后在1小时内逐渐增强。有研究表明宿主细胞的一种小分子GTP酶．ARF6参与了弓形虫侵入Vero细胞时纳虫泡的形成。用RNAi的方法抑制Vero细胞中ARF6的表达，发现该细胞对弓形虫的感染率显著下降。并且ARF6在细胞膜上调节胞膜