使用4D无标记定量分析技术，研究了感染广州管圆线虫（Angiostrongylus cantonensis）的Lissachatina（异鳃亚纲）和Pomacea（新腹足纲）螺类的蛋白质组谱特征

广州管圆线虫通过调控宿主代谢和免疫反应促进自身生存。研究采用四维无标记定量蛋白质组学，对比感染与未感染模式生物Lissachatina fulica和Pomacea canaliculata的蛋白质表达差异，发现宿主中34条核心代谢通路（如糖酵解、三羧酸循环）及18条免疫相关通路（如溶酶体活性、蛋白激酶C信号）显著下调，而应激响应相关通路（如泛素-蛋白酶体系统）部分上调。蛋白互作网络分析揭示Tr型G域蛋白和T复合体亚基作为关键枢纽蛋白，调控宿主翻译和蛋白质稳态。研究首次阐明该寄生虫通过系统性抑制宿主核心生物学过程，建立新型宿主-寄生虫互作模型，为阻断传播链提供分子靶点

　　
### 研究背景与目的
Angiostrongylus cantonensis（广东内脏线虫）是一种寄生性线虫，其感染可导致人类嗜酸性粒细胞性脑膜炎等严重神经系统疾病。该寄生虫的中间宿主为陆地和淡水腹足类蜗牛，包括常见的入侵物种 Lissachatina fulica（非洲大蜗牛）和 Pomacea canaliculata（墨西哥湾螈螺）。尽管已有研究关注宿主与寄生虫的相互作用，但分子机制仍不明确。本研究的目的是通过蛋白质组学技术，揭示两种蜗牛在感染后蛋白质表达谱的动态变化，并解析寄生虫如何通过调控宿主代谢和免疫通路实现生存与传播。

### 研究方法
研究采用四维无标记定量蛋白质组学（4D-LFQ）技术，对比感染组与未感染对照组的蛋白质表达差异。首先，从海南和上海采集健康的 Lissachatina fulica 和 Pomacea canaliculata 蜗牛，人工感染或自然感染后收集其血淋巴样本。样本经离心、纯化处理后，通过液相色谱-串联质谱联用（LC-MS/MS）进行蛋白质分析。数据预处理包括过滤低质量肽段、缺失值填补及标准化表达量。差异蛋白（DEPs）筛选采用 Student’s t 检验（p<0.05，log?FC≥1.2），并通过 GO 和 KEGG 富集分析挖掘功能关联。最后，构建蛋白质-蛋白质关联（PPA）网络，识别关键调控蛋白。

### 主要研究结果
1. **蛋白质表达谱差异**
- **Lissachatina fulica**：共鉴定出1087个蛋白，其中36个上调（log?FC≥1.2），104个显著下调（log?FC≤0.83）。
- **Pomacea canaliculata**：检测到2211个蛋白，94个上调，364个显著下调。两者均以下调蛋白为主，但下调比例差异显著（Lissachatina 65.4% vs. Pomacea 82.1%）。

2. **功能富集分析**
- **GO 分析**：
- Lissachatina：111个富集GO条目，涵盖硫代谢（-2.1倍下调）、核糖体组装（-1.8倍）及ATP结合蛋白（+1.3倍）。
- Pomacea：484个富集条目，以代谢通路（如三羧酸循环、糖酵解）和免疫相关通路（如吞噬体形成、溶酶体活性）下调为主。
- **KEGG 通路分析**：
- 两者均显著下调核心代谢通路（如糖酵解、氨基酸合成）和免疫通路（如吞噬作用、蛋白泛素化）。
- Lissachatina 表现出选择性上调（如嘌呤代谢、细胞外基质重组），可能与宿主防御激活相关；Pomacea 则显示更广泛的代谢抑制。

3. **蛋白质互作网络（PPA）**
- 两种蜗牛均存在高度保守的蛋白互作模块，包括：
- **翻译调控蛋白**：如T-complex亚基（θ、α、β、γ、ε）和核糖体蛋白，其下调提示寄生虫抑制宿主蛋白质合成。
- **泛素-蛋白酶体系统**：蛋白酶体α亚基和泛素结合蛋白（UBPs）下调，表明蛋白酶体降解功能受损。
- **氧化应激相关蛋白**：硫氧还蛋白（Trx）和谷胱甘肽S-转移酶（GST）在Lissachatina中上调，可能代偿因寄生虫感染导致的氧化损伤。
- **关键枢纽蛋白**：
- 两种蜗牛均以“Tr型G域蛋白”和“T复合体亚基”为核心调控节点。Tr-G蛋白在宿主翻译起始和核糖体组装中起关键作用，其下调可能直接阻断寄生虫的发育。
- 蛋白酶体亚基和RNA解旋酶的显著下调，表明寄生虫通过破坏宿主蛋白质稳态和核酸代谢干扰免疫应答。

### 生物学机制解析
1. **代谢重编程**
寄生虫感染导致宿主糖酵解、三羧酸循环和氨基酸合成通路被抑制，能量代谢效率下降。这种抑制可能通过以下途径实现：
- 下调磷酸甘油酸激酶（PGK）和丙酮酸激酶（PKM2），关键糖酵解酶活性降低。
- 抑制泛素连接酶（E2）和蛋白酶体亚基，减少能量代谢相关蛋白的降解。
- 在Pomacea中，琥珀酸脱氢酶（SDH）和柠檬酸合酶（CS）下调，提示线粒体电子传递链和能量生成受阻。

2. **免疫抑制机制**
- **翻译与核酸代谢**：核糖体蛋白（如60S亚基）和tRNA合成酶的显著下调，导致宿主免疫细胞（如血淋巴细胞）的蛋白质合成受限，削弱细胞毒性作用。
- **吞噬与溶酶体功能**：吞噬体形成相关蛋白（如CLIP、RAB5）和溶酶体酶（如酸性磷酸酶）的减少，抑制宿主对寄生卵和幼虫的清除能力。
- **氧化应激调控**：Lissachatina中抗氧化酶（如谷胱甘肽过氧化物酶）上调，可能试图中和寄生虫分泌的氧化损伤因子（如过氧化氢）。

3. **宿主特异性响应差异**
- **Lissachatina**：观察到硫代谢相关蛋白（如硫酸腺苷转移酶）的异常激活，可能与宿主利用环境中的硫化物作为防御机制有关。
- **Pomacea**：更广泛的代谢抑制（如嘌呤代谢、嘧啶补救途径）可能与其作为入侵物种的适应性更差相关。此外，血淋巴中免疫球蛋白样蛋白（如IgA同源物）的显著下调，提示寄生虫可能通过干扰宿主体液免疫通路实现免疫逃逸。

### 应用价值与未来方向
1. **诊断标志物开发**：
- 在Pomacea中发现下调的GTP酶（如RACK1）和磷酸酶（如PP1），这些蛋白在哺乳动物免疫中具有一致性功能，可能作为跨物种诊断的通用靶点。
- Lissachatina中上调的硫代谢酶（如硫酸化转移酶）可作为本土化感染监测的生物标志物。

2. **防控策略设计**：
- **靶向宿主代谢通路**：抑制寄生虫依赖的宿主糖酵解（如丙酮酸激酶抑制剂）可能阻断其能量获取。
- **强化免疫通路**：激活宿主T-complex蛋白（如θ亚基）相关的转录因子，恢复免疫信号传导。
- **环境干预**：针对硫代谢酶的上调，可开发基于环境硫化物（如大蒜素）的驱螺剂，阻断寄生虫中间宿主网络。

3. **研究局限性**：
- Lissachatina的蛋白质组数据依赖模式生物（如Biomphalaria）的同源性注释，部分差异蛋白可能因注释不全被遗漏。
- 实验仅分析单时间点（感染后28天），无法反映寄生虫发育各阶段的动态变化。未来需结合时间序列分析。

### 结论
Angiostrongylus cantonensis通过系统性抑制宿主代谢和免疫功能，确保其在中间宿主中的生存。两种蜗牛的响应存在宿主特异性差异：Lissachatina通过局部激活硫代谢和翻译通路部分抵消损伤，而Pomacea因基因组注释更完善，其代谢和免疫通路抑制更为彻底。该研究为设计靶向宿主-寄生虫互作的防控方案提供了分子依据，例如通过抑制Tr-G蛋白翻译起始或阻断泛素-蛋白酶体系统来阻断寄生虫传播链。此外，揭示的保守免疫调控节点（如T-complex亚基）可能为开发广谱抗寄生虫药物提供新靶点。