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龚地弓形虫(Toxoplasma gondii)为细胞内寄生原虫,其宿主种类极为广泛。作为机会性病原,孕妇或妊娠动物由于其特殊的生理变化,更易感染弓形虫导致流产、死胎或胎膜早破等繁殖障碍性病状。雌激素能够调节生命体的多种生理机能,我们推测妊娠期宿主雌激素水平的波动可能是诱发弓形虫高感染性和致病性重要因素之一。因此,我们选取妊娠期分泌水平显著升高的雌二醇和孕酮,明确两种激素对弓形虫侵染细胞的影响及其机制。首先,雌二醇能够促进弓形虫Pru(Ⅱ型)株和VEG(Ⅲ型)株入侵多种宿主细胞,并增强了弓形虫对小鼠的致病性,而雌激素拮抗剂能够抑制这一效应,提示弓形虫中可能存在雌二醇的效应分子。进一步研究发现雌二醇可以进入弓形虫胞质并迅速通过cGMP依赖性蛋白激酶G(PKG)和磷酸肌醇磷脂酶C(PI-PLC)引起弓形虫胞内钙离子波动,促使微线体蛋白2(Tg-MIC2)分泌,提升弓形虫胞外运动和逸出能力,这可能是导致弓形虫的致病性增强的重要原因。此外,我们发现弓形虫基因组中存在性激素催化基因—羟类固醇脱氢酶(HSD),Tg-HSD能够催化雌酮生成雌二醇。Tg-HSD过表达虫株对小鼠致病性增强,并提高了感染小鼠的雌二醇水平。其次,孕酮并不能促进弓形虫的入侵,反而明显抑制了虫体的生长,降低了弓形虫对小鼠的致病性。进一步的研究发现,孕酮虽然也能诱发弓形虫胞内钙离子释放并促进逸出,但孕酮抑制了 Tg-MIC2的分泌,并降低弓形虫的运动能力,使虫体逸出后难以侵入新细胞,最终降低了弓形虫的入侵和繁殖能力。除此之外,孕酮还诱发弓形虫分裂异常及内膜复合体形成异常、自噬相关蛋白8(Tg-ATG8)聚集等非正常现象,最终致使弓形虫凋亡率升高。随后,我们鉴定出弓形虫的孕酮膜受体(Tg-PGRMC),敲除该受体基因降低了弓形虫(Pru)对小鼠的致病性,一定程度上减弱了孕酮对弓形虫的生长抑制作用。在此基础上,我们发现了Tg-PGRMC的互作蛋白—细胞色素P450(Tg-P450),敲除该基因对弓形虫的生长及致病无显著影响,但过表达Tg-P450的弓形虫(GT1和Pru)对小鼠的致病性显著增强。这是由于Tg-P450具有微弱的CYP3A和CYP2B酶活性,这种特性使弓形虫在一定程度上能抵抗外源性药物的杀伤作用,使其生存能力更强。此外,还发现孕酮能降低Tg-P450的表达及酶活性,这可能是孕酮抑制弓形虫生存的另一重要原因。综上所述,雌二醇、孕酮以不同方式和机制影响弓形虫的入侵、增殖及致病。两种激素均能诱发弓形虫胞内钙离子的释放,影响弓形虫黏附、运动及逸出过程,从而改变了弓形虫的入侵、繁殖和致病力。随后,鉴定出的弓形虫孕酮膜受体Tg-PGRMC,与孕酮诱发的弓形虫生长抑制显著相关,其互作蛋白Tg-P450的表达及酶活性可被孕酮所抑制,继而降低弓形虫对外界的不宜生存因素的抵抗性。