弓形蟲慢性感染引起小鼠精神行為異常的機制和信號通路研究.pdf

1、弓形蟲是一種廣泛寄生于人和動物有核細胞內的原蟲。作為一種機會致病性原蟲，過去一直認為在免疫功能正常的宿主體內呈無癥狀的隱性感染的狀態(tài)。然而，近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，弓形蟲隱性感染并不是無癥狀的帶蟲狀態(tài)，而是以一種非常精妙的方式引起宿主智力改變，行為異常，甚至精神疾病的發(fā)生。
　　越來越多的研究關注于弓形蟲感染如何導致宿主精神行為變化。弓形蟲在宿主體內長期以包囊的形式存在，這可能導致了感染宿主的神經細胞損傷以及神經遞質表達異常。

2、研究發(fā)現(xiàn)，由于弓形蟲的親神經細胞的特性，寄生于宿主細胞的弓形蟲速殖子最終以“特洛伊木馬”的方式穿過血腦屏障進入宿主的中樞神經系統(tǒng)，隨著宿主的免疫反應，速殖子轉化為緩殖子形成包囊，最終導致中樞神經系統(tǒng)損傷。一些研究者認為弓形蟲慢性感染，打破了宿主體內神經免疫調節(jié)的平衡，進一步導致神經遞質相關信號通路網(wǎng)絡失衡，最終引起宿主精神行為的變化。然而，目前為止，關于弓形蟲感染引起宿主精神行為異常的機制還不是很明確。
　　為了探究弓形蟲感染引起

3、宿主行為改變的分子機制。我們用弓形蟲Ⅱ型株（Pru株）感染小鼠，建立弓形蟲慢性感染的小鼠模型，通過一系列動物行為學實驗，探究感染弓形蟲的小鼠在精神行為上的變化，并將感染組小鼠灌注取腦，石蠟切片，利用免疫組化，免疫熒光以及Western blot檢測慢性弓形蟲感染對小鼠腦組織造成的病理變化和損傷。接著，我們利用RT2 Profiler PCR Array和ELISA實驗技術對小鼠腦組織內細胞因子、趨化因子以及NF-κB炎性通路的表達水平進

4、行了檢測。此外，我們還利用HPLC和RT2 Profiler PCR Array分析了腦組織內神經遞質及相關信號通路的表達水平。
　　結果顯示，相對于健康小鼠，慢性感染弓形蟲兩個月后小鼠的其學習能力和健康小鼠相比并無明顯變化，但是對記憶的保持能力明顯減弱。而且更易出現(xiàn)恐懼和絕望情緒，對周圍環(huán)境的自主探索能力也明顯下降。然后將實驗小鼠通過動物實驗解剖的方法灌注取腦，制作腦組織石蠟切片。通過免疫組化染色發(fā)現(xiàn)弓形蟲包囊寄生于在腦組織的不

5、同部位，其中大腦皮質，紋狀體，海馬外圍是常見的寄生部位。但我們發(fā)現(xiàn)形成的包囊大部分界限清晰，包囊周圍組織未見明顯炎癥反應，血管炎性浸潤形成的套袖樣改變多見;免疫組織細胞化學實驗發(fā)現(xiàn)相對于正常小鼠，感染組小鼠腦部星形膠質細胞和小膠質細胞活化，神經元出現(xiàn)凋亡，突觸數(shù)量減少。同時發(fā)現(xiàn)，弓形蟲感染小鼠腦組織中細胞因子和趨化因了表達發(fā)生明顯變化。RT2 Profiler PCR Array信號通路分析表明在感染鼠腦部炎性信號通路NF-κB通路活化

6、以及多巴胺相關信號通路的表達異常。HPLC檢測顯示了弓形蟲慢性感染小鼠腦組織中神經遞質表達的異常:NE和5-HT的表達量明顯下降(P＜0.05)，DA和E的表達量明顯升高(P＜0.05)。
　　綜上所述，本研究通過行為學研究，免疫病理研究，神經遞質和信號通路研究揭示弓形蟲感染穿過血腦屏障后首先誘導小膠質細胞和星形膠質細胞活化，多種細胞因子和趨化因子表達升高，NF-κB信號通路活化，又進一步加劇了炎癥應答對中樞神經系統(tǒng)的損傷，破壞了