高迁移率族蛋白(High Mobility Group Box1, HMGB1)是广泛存在于真核生物细胞核内的非组蛋白,具有绑定DNA稳定染色质的功能。释放到胞外的HMGB1可与细胞表面不同受体结合而发挥不同的生物学效应,主要包括促炎症反应和免疫调节,而阻断HMGB1的释放或中和胞外HMGB1已经成为治疗炎症相关疾病的靶标。专性细胞内寄生的弓形虫(Toxoplasma gondii)基因组也编码了此类同源蛋白(本研究命名为TgHMGB1a, TgHMGB1b和TgHMGB1c)。系统发育和生物信息学分析显示TgHMGB1a、b和c只含有一个HMG box结构域,且在3个基因型虫株内保守一致。为揭示弓形虫HMGB1蛋白功能及其作用机制,本研究选择克隆了与哺乳动物HMGB1同源性最高的TgHMGB1a,对其生物学特性与miceHMGB1展开比较研究,并探索弓形虫感染诱导的宿主HMGB1变化及其机制。本研究首先制备了鼠抗TgHMGB1a血清,以之进行western blot鉴定显示TgHMGB1a分子量约34kD,不与HFF细胞HMGB1、TgHMGB1b和c发生交叉反应。间接免疫荧光证实TgHMGB1a在3个基因型虫株内均有表达且定位于虫体细胞核,当虫体释放到胞外,则转位分布于虫体细胞质中。凝胶迁移实验(Electrophoretic Mobility Shift Assay, EMSA)表明TgHMGB1a可以识别绑定结构特异的十字型DNA (cruciformDNA)。原核表达的TgHMGB1a可刺激巨噬细胞产生与miceHMGB1水平相当的TNF-α,其绑定的E.coli基因组DNA片段可发挥协同作用。为揭示TgHMGB1a对虫体生长发育的作用,本研究构建了TgHMGB1a过表达和基因突变虫株。结果表明过表达TgHMGB1a致使虫体胞内增殖减慢,对小鼠的毒力减弱；而缺失功能结构域B box虫株无明显的表型改变。定量RT-PCR检测发现过表达TgHMGB1a导致ROP18、Toxofilin、PLP1、 GRA7、Profilin等系列基因转录水平明显上升,在TgHMGB1a B box突变虫株内相应基因的转录变化不明显,而同家族蛋白TgHMGB1b转录水平却有所上升。染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)试验结果显示TgHMGB1a可以绑定PLP1、Profilin和ROP16等基因的启动子DNA,推测其可能参与转录复合体的形成而调控基因的转录。为探讨宿主HMGB1在弓形虫感染诱导的炎症反应中的作用,本研究对弓形虫感染过程中宿主细胞HMGB1的转录、表达以及分泌进行了检测。结果显示弓形虫感染IFN-γ处理的anal细胞和小鼠后,引起感染细胞HMGB1转录水平先上升后下降。弓形虫感染可诱导巨噬细胞释放HMGB1,特异性阻断试验显示其部分依赖于NLRP1-Caspase1-Inflammasome途径。弓形虫感染引起宿主HMGB1的释放对弓形虫病的发展,尤其是对慢性感染的脑炎可能有重要影响,具体作用及其机制尚需更深入的研究。