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血吸虫（Schistosoma）生殖机制复杂，其雌雄虫需配对促使雌虫成熟产卵。研究人员针对日本血吸虫（S. japonicum ）单性雄性（SM）与交配后雄性（MM）虫体，分析差异表达的微小核糖核酸（miRNA）。发现 20 个差异 miRNA，或参与调控多种生理过程，为血吸虫病诊疗提供新思路。
血吸虫病，作为一种严重危害人类健康的寄生虫病，一直是全球公共卫生领域的重点关注对象。血吸虫是一类独特的寄生虫，其雌雄异体的特性决定了它们的繁殖需要雌雄虫之间持续且稳定的配对。在这个过程中，雄虫紧紧抱住雌虫，为雌虫提供结构支撑、关键营养物质以及重要的信号，从而确保雌虫能够顺利成熟并持续产卵。然而，尽管科学家们对血吸虫进行了大量研究，但其生殖发育的精确调控机制在很大程度上仍然是个谜。
微小核糖核酸（miRNA）作为一类在生物体内广泛存在的小非编码 RNA 分子，虽然长度较短，却在转录后基因表达调控过程中发挥着至关重要的作用。在寄生虫领域，miRNA 已被证实参与调节寄生虫的生长、发育、代谢以及与宿主之间的相互作用。在血吸虫中，部分 miRNA 如 sja - bantam、sja - miR - 1 等已被发现与生殖发育密切相关，但仍有众多 miRNA 的功能有待深入挖掘。
为了深入探究 miRNA 在血吸虫生殖过程中的调控作用，中国农业科学院上海兽医研究所的研究人员开展了一项针对日本血吸虫单性雄性（SM）和交配后雄性（MM）虫体的研究。他们期望通过分析这两种状态下虫体 miRNA 的差异表达情况，找到那些可能参与调控血吸虫生殖过程的关键 miRNA，从而为揭示血吸虫生殖发育的分子机制提供新的线索，也为血吸虫病的诊断和治疗开辟新的途径。该研究成果发表在《Parasitology Research》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，利用特异性引物通过聚合酶链式反应（PCR）鉴定日本血吸虫尾蚴性别，以此获取单性或混合性别的尾蚴感染 6 - 7 周龄的 BALB/c 小鼠；28 天后，采集虫体，经肝门静脉灌注分别获取 SM 和 MM 虫体。之后，从虫体中提取总 RNA，构建小 RNA 文库并进行测序，筛选差异表达的 miRNA。运用生物信息学工具预测靶基因，并进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析。最后，采用定量逆转录聚合酶链式反应（qRT - PCR）对部分 miRNA 和靶基因的表达进行验证。
形态差异与 DEM 分析
通过共聚焦显微镜观察发现，MM 虫体的睾丸尺寸略大于 SM 虫体。对 miRNA 表达谱进行分析，研究人员共鉴定出 20 个差异表达的 miRNA（DEM），其中 9 个在 MM 虫体中上调，11 个在 SM 虫体中上调。随机选取 14 个 miRNA 进行 qRT - PCR 验证，结果显示 12 个 miRNA 的表达模式与测序数据相符，进一步证实了测序结果的可靠性。
靶基因功能分析与验证
研究人员对 DEM 的靶基因进行预测，并开展 GO 和 KEGG 富集分析。GO 分析表明，靶基因可能参与雌性生殖系环管形成、细胞内运输、RNA 依赖的 DNA 生物合成等过程，这些过程对生殖发育、细胞组织和遗传物质维持至关重要。KEGG 通路分析显示，靶基因参与 RNA 转运、RNA 降解、氧化磷酸化和核黄素代谢等代谢过程。对部分靶基因进行 qRT - PCR 验证，结果发现不同靶基因在 MM 和 SM 虫体中的表达存在差异，这暗示着它们在维持虫体不同生理状态中发挥着不同作用。
跨数据库 DEM 比较分析
研究人员将本次研究鉴定出的 DEM 与之前不同条件下日本血吸虫的 miRNA 数据进行交叉分析。结果发现，sja - miR - 3491 和 sja - miR - 3502 在 “成熟虫体” 组中出现，且在 14 - 28 天的感染期内表达稳定，提示它们可能在维持寄生虫体内平衡方面发挥作用。而 sja - miR - 10 - 5p、sja - miR - 2c - 5p 等在 “未成熟虫体” 组中被鉴定出来，这些 miRNA 在寄生虫的生长、发育、生殖以及适应不同宿主环境等过程中具有潜在作用，部分 miRNA 还展现出作为诊断生物标志物的潜力。
在研究结论和讨论部分，该研究首次全面分析了日本血吸虫 SM 和 MM 虫体的 miRNA 差异表达谱，鉴定出的 20 个 DEM 可能在调控寄生虫的细胞内运输、RNA 加工和细胞内稳态等关键生物学过程中发挥重要作用。跨数据库比较分析进一步揭示了不同 miRNA 在寄生虫发育和适应过程中的潜在功能，为深入理解血吸虫生殖生物学和宿主 - 病原体相互作用提供了新的视角。这些发现不仅有助于完善人们对血吸虫 miRNA 功能的认识，也为开发基于 miRNA 的血吸虫病诊断和治疗新策略奠定了理论基础。未来，还需要进一步开展功能验证实验，深入探究这些 miRNA 及其靶基因在血吸虫发育和感染过程中的具体分子机制，为最终实现血吸虫病的有效防控提供更有力的支持。
