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捻转血矛线虫是寄生于反刍动物皱胃的一种常见胃肠道代表性线虫,给包括我国在内的大部分国家和地区造成了不可估量的经济损失。对于该类寄生虫病的防治目前主要依赖于使用伊维菌素等驱虫药物。然而,伊维菌素的反复使用和滥用造成了大范围的耐药性问题产生。寄生虫对伊维菌素类药物产生耐药性的机制十分复杂,目前还未明确。据报道耐药性的形成需要耐药基因的存在,且具有多基因性。因此,探究伊维菌素类药物的耐药机制,发掘可能的耐药基因是寄生虫耐药性研究的关键。本研究首先通过幼虫发育抑制试验、幼虫移行抑制试验和运动行为检测等寄生虫耐药性检测方法,对捻转血矛线虫分离株YC-S和WS-R进行了耐药性检测。结果显示:在幼虫发育抑制试验中,YC-S株耐伊维菌素的LD50为2.17ng/mL,小于已报道的伊维菌素LD50敏感阈值9 ng/mL,表明捻转血矛线虫YC-S株为伊维菌素敏感株;而WS-R株的伊维菌素LD50为15.28ng/mL,高于伊维菌素LD50敏感阈值,且与YC-S株的耐药比率(RR)大于7,显著高于已报道耐药株的耐药比率值(1.7),表明捻转血矛线虫WS-R株为伊维菌素耐药株。结合幼虫移行抑制试验和运动行为检测结果,进一步证实了捻转血矛线虫分离株WS-R为伊维菌素耐药株,YC-S为伊维菌素敏感株。随后对伊维菌素作用前后,捻转血矛线虫敏感株和耐药株的转录组变化进行了研究。结果显示有39个基因在四个比较组中均被显著调控,这些基因的GO注释大多与代谢过程、催化活性和热应激等功能相关。KEGG通路分析发现这些基因被显著富集到物质和能量代谢、TCA循环、药物代谢-细胞色素P450、细胞色素P450对外源物质代谢等通路,表明伊维菌素作用后,机体开启了对外源性物质的转运、代谢或外排过程。此外,研究发现,MRPs、P-gps和细胞色素P450s(CYPs)等已报到的耐药基因以及UDP-糖基转移酶(UGT)等基因也均被显著调控。在转录组学研究的基础上,进一步研究了伊维菌素作用前后捻转血矛线虫敏感株和耐药株的蛋白质组学。分析结果显示:伊维菌素作用后,敏感株有354个差异表达蛋白,耐药株有89个差异表达蛋白被显著调控;这些蛋白被注释到氧化还原、分解代谢、物质运输等功能,被富集到多种物质代谢和生物合成、ABC转运蛋白、TCA循环等通路。将蛋白质组学与转录组学关联分析发现CYPs、P-gps、unc以及glc等众多耐药基因在伊维菌素作用后的捻转血矛线虫中被显著调控。此外,敏感株在给药前后有3个基因及其相应的蛋白表达发生变化,其中1个上调,2个下调;耐药株在给药前后有1个基因及其相应的蛋白表达被下调。给药前的耐药株与给药前的敏感株相比,有10个基因及其相应的蛋白呈现相同的表达趋势,其中1个上调,9个下调。给药后的耐药株与给药后的敏感株相比,有3个基因及其相应的蛋白表达下调。对这些基因和蛋白的KEGG Pathway分析发现,显著富集到药物代谢-细胞色素P450、细胞色素P450对外源物质代谢以及谷胱甘肽代谢等多种相关通路中,表明这些基因在伊维菌素与虫体的相互作用中起到一定的作用。之后,从这些差异基因和蛋白中筛选了 GST、UGT、Hsp70、TRINITYDN30265c0g1i51以及已知耐药相关基因pgp-9,作为捻转血矛线虫耐伊维菌素候选基因。最后对上述候选基因进行功能探究。首先验证了通过浸泡法来进行RNAi的可行性,进而对5个基因进行基因沉默,然后对基因沉默后幼虫的运动行为和摄食情况进行检测,结果显示Hsp70和TRINITYDN30265c0g1i51基因沉默前后幼虫对伊维菌素的敏感性无显著变化,而Pgp-9、UGT和GST基因沉默后的幼虫对伊维菌素的敏感性显著上升,表明这3个基因与捻转血矛线虫对伊维菌素的耐药性相关。综上所述,本研究通过几种耐药性检测方法,对捻转血矛线虫两个分离株的耐药性进行了检测。再利用高通量测序技术(转录组和蛋白质组),研究了伊维菌素作用下,捻转血矛线虫在基因和蛋白水平上的变化。并最终通过组学关联分析及RNAi等确定GST、UGT以及pgp-9与捻转血矛线虫耐伊维菌素相关。本研究不仅为更好地理解伊维菌素与捻转血矛线虫的相互作用机制和耐药相关基因的研究提供了有用的生物学信息,也进一步为捻转血矛线虫药物靶点的预测及耐药性的鉴别诊断与防控,提供了一些有价值的数据。