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隐孢子虫(Cryptosporidium)导致的隐孢子虫病是引起人类和家畜腹泻的主要原因之一。在免疫正常个体中隐孢子虫感染可造成长达三周的腹泻,但在免疫功能低下个体中可造成危及生命的消瘦和营养不良。目前国内外对隐孢子虫入侵机制、致病机制以及宿主防御隐孢子虫感染的免疫调控机制等知之甚少,严重制约了隐孢子虫病的预防和控制。miRNAs是一类内源性调节RNAs,超过60%的哺乳动物蛋白编码mRNAs转录后被其调节,是调节转录后基因表达的因子。研究表明,miRNAs在转录后调控宿主细胞抗隐孢子虫感染的先天性免疫反应中发挥重要作用,包括调控细胞信号通路、释放细胞因子、炎性反应等一系列生物学过程。前期课题组对微小隐孢子虫(Cryptosporidium parvum,C.parvum)感染HCT-8细胞后相关miRNAs表达谱进行研究发现,在感染后4h显著上调和下调的基因分别是1个和6个,在感染后12h显著上调和下调的基因分别是3个和10个。其中,微小隐孢子虫感染HCT-8细胞后hsa-miR-942-5p显著上调,生物信息学分析推测其参与HCT-8细胞的凋亡过程,课题组前期对 miRNA-942 与靶基因干扰素α 诱导蛋白 27(Interferon alpha-inducible protein 27,IFI27)进行互作验证。本课题重点研究miRNA-942靶基因编码蛋白IFI27在调节HCT-8细胞凋亡的作用及途径,为设计开发抗隐孢子虫病药物靶标提供新策略。通过qPCR和Western Blotting等方法检测IFI27在隐孢子虫感染HCT-8细胞后的表达量,与灭活组细胞相比,IFI27的表达量在mRNA水平无明显变化(P>0.05),在蛋白水平有前期降低后期升高的趋势。构建IFI27过表达载体并合成筛选特异性干扰IFI27的siRNA,使用转染试剂Lipofectamine 3000将IFI27过表达载体、阴性对照空载体、siRNA及其阴性对照si-NC分别转染至HCT-8细胞,转染后24h感染微小隐孢子虫子孢子,微小隐孢子虫感染的HCT-8细胞后,使用Annexin V和PI进行染色,使用流式细胞仪检测细胞凋亡;各组细胞的荷虫量通过实时荧光定量PCR检测。结果表明过表达载体组相较于空载体组细胞凋亡比例明显升高(P<0.01),siRNA组细胞凋亡比例明显低于NC组(P<0.01);感染后2 h试验组与对照组并无明显差异(P>0.05);感染后24 h过表达载体组相较于空载体组细胞荷虫量降低(P<0.05)而siRNA组细胞荷虫量高于NC组(P<0.05)。综上表明,miR-942靶基因编码蛋白IFI27对微小隐孢子虫入侵HCT-8细胞无作用,虫体入侵后IFI27通过影响细胞的凋亡从而影响微小隐孢子虫在HCT-8细胞内的发育。通过qPCR检测灭活组与感染组不同时间点Apaf-]、FasL、TRAIL、Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9的表达量,各分子均差异性表达(P<0.05),表明微小隐孢子虫感染HCT-8细胞后,能够引起细胞同时通过内源性和外源性凋亡途径凋亡。使用转染试剂Lipofectamine 3000将IFI27过表达载体、阴性对照空载体、siRNA及其阴性对照si-NC分别转染至HCT-8细胞,检测各组微小隐孢子虫子孢子感染后TRAIL分子的相对表达量。IFI27过表达载体相较于其对照空载体组TRAIL表达量差异性升高(P<0.05),相反的是si-IFI27组相较于其对照si-NC组表达量差异性降低(P<0.05)。为了进一步验证,检测si-NC组、si-NC+rTRAIL组及si-IFI27+rTRAIL组的细胞凋亡比例,结果发现si-NC组和si-IFI27+TRAIL组细胞凋亡比例明显低于si-NC+rTRAIL(P<0.001)组,且随着rTRAIL浓度的增加,细胞凋亡比例也上高(P<0.05),进一步表明IF127通过调控TRAIL影响细胞的凋亡。综上所述,微小隐孢子虫感染后细胞通过hsa-miR-942-5p靶向调控其靶基因编码蛋白IFI27的表达,进而通过外源性TRAIL途径影响细胞的凋亡。Hsa-miR-942-5p靶基因编码蛋白IFI27对入侵宿主细胞后的微小隐孢子虫内生发育发挥作用,即在感染前期下调IFI27的表达量,抑制细胞凋亡进而促进微小隐孢子虫的发育;感染后期上调IFI27的表达量,促进细胞凋亡进而抑制微小隐孢子虫的发育。