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Psoroptes ovis新型钙网蛋白调控角质形成细胞功能导致宿主皮肤屏障功能障碍的机制研究及其在疥螨病发病中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月31日 来源:Parasites & Vectors 3
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为解决疥螨病(psoroptic mange)的发病机制不明问题,四川农业大学的研究团队聚焦Psoroptes ovis(疥螨)分泌的钙网蛋白(PsoCRT),通过多组学技术揭示了其通过抑制角质形成细胞增殖迁移、促进分化及上调IL-6/CCL27/VEGF等免疫因子表达,破坏皮肤物理与免疫屏障的分子机制。该研究发表于《BMC》期刊,为靶向寄生虫-宿主互作的防治策略提供了新靶点。
研究背景
疥螨病作为全球性人畜共患病,由表皮寄生螨Psoroptes ovis(P. ovis)引发,导致宿主皮肤增厚、结痂和严重炎症反应,每年造成畜牧业数十亿美元损失。尽管其临床症状明确,但螨虫如何操纵宿主皮肤微环境实现长期寄生的机制仍是未解之谜。角质形成细胞(keratinocytes)作为皮肤第一道防线,既是螨虫的直接作用靶点,又是免疫调控枢纽,但P. ovis如何通过分泌效应蛋白干扰其功能尚不清楚。
四川农业大学的研究团队在前期蛋白质组学中首次鉴定出P. ovis分泌的钙网蛋白(calreticulin, PsoCRT),这种在寄生虫中广泛存在的多功能蛋白可能成为破解宿主-寄生虫互作的关键钥匙。团队通过多维度实验证实,PsoCRT通过双重破坏皮肤物理屏障和免疫稳态,为螨虫创造了“寄生友好”微环境,相关成果发表于《BMC》期刊。
关键技术方法
研究采用混合发育期P. ovis提取排泄分泌蛋白(E/S proteins),通过原核表达系统获得重组PsoCRT(rPsoCRT)。利用免疫印迹(Western blotting)和免疫荧光定位技术解析其表达特征;通过CCK-8和划痕实验评估HaCaT细胞增殖迁移;结合qRT-PCR检测免疫因子(IL-1β/IL-6/VEGF等)和分化标志物(FLG/IVL)表达;最后通过兔耳皮内注射模型验证体内效应。
研究结果
PsoCRT的保守性与免疫逃逸特性
序列分析显示PsoCRT与尘螨(Dermatophagoides spp.)钙网蛋白同源性达86-91%,但进化树证实其独立于宿主(兔/羊)分支。Western blotting证实PsoCRT存在于螨体全蛋白和E/S组分中,但感染兔血清无法识别该蛋白,提示其通过抗原掩蔽实现免疫逃逸。
发育阶段特异性表达
qRT-PCR显示PsoCRT在雄性成虫中表达量最高(较若虫高7倍),暗示其可能与繁殖功能相关。免疫荧光定位发现PsoCRT特异性沉积于感染兔皮肤棘层和颗粒层,直接接触角质形成细胞。
角质形成细胞功能调控
体外实验表明,5 μg/mL rPsoCRT即可抑制HaCaT细胞迁移(P<0.001),而高浓度(>10 μg/mL)显著抑制增殖(P<0.0001)。同时,rPsoCRT上调分化标志物FLG和IVL表达(P<0.001),并选择性激活IL-6(3倍)、CCL27(5倍)和VEGF(5倍)等趋化因子(P<0.0001),但未影响IFN-γ或TNF-α。
体内皮肤屏障破坏
兔耳注射模型重现了典型病理特征:表皮角化过度、真皮免疫细胞浸润(P<0.0001),且局部FLG、IL-6和CCL27表达显著升高。这种“高分化-低再生”状态与自然感染病变高度一致。
结论与意义
该研究首次阐明PsoCRT通过“双管齐下”策略促进疥螨病发展:一方面抑制角质形成细胞再生能力,削弱物理屏障;另一方面激活IL-6/CCL27/VEGF轴招募免疫细胞,引发慢性炎症。这种微环境既阻碍伤口愈合,又为螨虫提供营养丰富的炎性渗出物,形成恶性循环。研究不仅揭示了寄生虫操纵宿主的新机制,也为开发靶向CRT的阻断剂提供了理论依据,对人畜共患寄生虫病的防治具有重要启示。
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