弓形虫不同毒力株调控巨噬细胞功能差异的转录组学解析及关键分子机制研究

本研究针对弓形虫(T. gondii)调控巨噬细胞功能的分子机制不明这一科学问题，通过转录组学分析不同毒力株(RH/ME49/CEP)感染巨噬细胞的差异基因(DEGs)，发现Il6是调控巨噬细胞吞噬和M1极化的枢纽基因。实验验证YZ-1株可显著上调Il6等8个DEGs并促进M1极化，为弓形虫病治疗提供新靶点。该成果发表于《Molecular Immunology》，具有重要转化价值。

　　

弓形虫病作为一种全球性人兽共患病，其病原体弓形虫(Toxoplasma gondii)能感染几乎所有温血动物，对孕妇和免疫缺陷患者构成严重威胁。尽管已知巨噬细胞在弓形虫增殖传播中起关键作用，但不同毒力株如何调控巨噬细胞功能的分子机制仍是未解之谜。这一科学盲点直接制约了针对性治疗策略的开发。

扬州大学的研究团队通过整合GSE27972和GSE29584数据集，运用转录组学分析比较了RH、ME49和CEP三种毒力株感染巨噬细胞的差异。研究发现：RH株主要调控细胞周期，ME49株关联cAMP信号，CEP株影响离子通道活性。三株共同参与免疫应答调控，包括白细胞黏附和MAPK信号通路。通过GeneCards数据库筛选出19个与巨噬细胞吞噬/极化相关的共享DEGs，蛋白质互作(PPI)分析锁定Il6为网络枢纽基因。体内外实验证实，中国流行株YZ-1能显著调控Il6、Rel、Cd83等8个关键基因，促进巨噬细胞吞噬活性并诱导M1型极化，且这些效应与Il6表达显著相关。

研究采用的主要技术包括：基于NCBI GEO数据库的差异基因分析(GEO2R)、蛋白质互作网络构建(PPI)、qPCR验证、流式细胞术检测巨噬细胞表型、以及小鼠肺部巨噬细胞浸润实验。

【Recognition of the DEGs】部分显示：RH株在BMDM细胞诱导1040个DEGs，CEP株在J774和RAW264.7细胞分别引起2638和2802个DEGs。GO富集发现RH株显著影响细胞周期相关通路，而CEP株主要调控离子通道活性。

【Discussion】指出：巨噬细胞通过增强吞噬能力和促炎反应抵抗弓形虫感染，本研究首次系统揭示不同毒力株的调控差异。特别值得注意的是，YZ-1株通过Il6为核心的调控网络促进M1极化，这与既往报道的M2极化主导模式形成重要补充。

【Conclusion and implications】总结：该研究不仅阐明弓形虫毒力株调控巨噬功能的异同点，更鉴定出Il6等关键分子靶点。这些发现为开发针对弓形虫感染的免疫调节疗法提供了新思路，尤其对流行于中国的ToxoDB#9基因型防控具有特殊价值。

论文的贡献者包括通讯作者Zifeng Hou（侯梓峰）和共同第一作者Shifan Zhu（朱士繁）、Jiantao Liu（刘建涛）等。研究获得国家自然科学基金(32373041)等多项资助，所有动物实验均通过扬州大学动物伦理委员会审批(SCXK[Su]2021-0013)。这项发表于《Molecular Immunology》的成果，为理解弓形虫-宿主互作提供了分子层面的新认知，也为相关药物研发奠定了理论基础。