绵羊感染细颈线虫获得性免疫机制研究：关键基因与宿主应答的分子解析

这篇综述通过多组学分析（转录组和蛋白质组）结合RT-qPCR、iELISA和电镜技术，系统揭示了绵羊感染细颈线虫（Nematodirus oiratianus）后获得性免疫的动态机制。研究发现上皮细胞通过紧密连接蛋白（CLDN18）、黏蛋白（Muc5ac）和趋化因子（CCL19）等关键分子调控肠道屏障功能，Th2型免疫应答（IL-5/IL-13）和肠绒毛脱落协同驱虫，为抗寄生虫疫苗开发提供了新靶点（如FGB、STAT4）。

　　

1 引言

细颈线虫（Nematodirus oiratianus）是反刍动物高致病性胃肠道寄生虫，其感染特点与独特的"冷冻刺激孵化"生态适应性相关。不同于其他线虫，绵羊对该虫具有显著获得性免疫——感染后24-34天可自发清除虫体。这一现象与Th2型免疫极化（IgG/IgM升高）、嗜酸性粒细胞浸润及肠绒毛结构重塑密切相关，但分子机制尚未阐明。

2 材料与方法

研究采用内蒙古农牧大学提供的羔羊模型，感染20,000条L3幼虫后分阶段（L3/L4/L5/成虫期）采集十二指肠组织。通过DNBSEQ-T7RS平台进行转录组测序（平均数据量6.7GB/样本），TimsTOF Pro质谱仪进行4D-DIA蛋白质组分析，共鉴定18,605个基因和106,116个蛋白质。实验验证包括：

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  分子层面：RT-qPCR检测CLDN18、CCL19等基因表达

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  免疫层面：ELISA定量IgA/IL-5等细胞因子

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  病理层面：HE染色观察肠绒毛形态，电镜捕捉虫体寄生状态

3 结果

3.1 差异表达基因与蛋白特征

早期感染（L3期）显著下调紧密连接蛋白CLDN18（log2FC≤-1），导致肠屏障通透性增加；同时黏蛋白MUC5AC表达降低60%（p<0.05），可能改变黏液层生化特性。蛋白质组显示补体通路（C3/C5）和吞噬体（Phagosome）通路激活，与电镜观察到的单核细胞浸润现象一致。

3.2 免疫动态演变

感染7天时Th1型细胞因子（IFN-γ、TNF-β）达峰值，后期转为Th2优势应答（IL-5升高3.2倍）。值得注意的是，趋化因子CCL19在成虫期显著上调，其通过CCR7受体招募免疫细胞的机制可能与虫体清除直接相关。

3.3 肠黏膜结构重塑

HE染色显示感染组肠绒毛高度降低42%（p<0.05），V/C比值下降伴随隐窝增生。电镜证实虫体以螺旋形态缠绕绒毛，而绒毛脱落可能通过物理剥离作用驱虫——这与转录组中"细胞凋亡通路"富集结果相互印证。

4 讨论

研究首次揭示细颈线虫免疫逃逸与宿主反击的分子拉锯战：

1. 1.

   早期防御：CLDN18下调促进抗原递呈，但可能牺牲营养吸收功能（与腹泻症状相关）

2. 2.

   免疫转换：CCL19-CCR7轴驱动Th2极化，诱导IgE介导的肥大细胞脱颗粒

3. 3.

   终末清除：肠绒毛程序性脱落形成"生物力学驱逐"机制

5 结论

该研究锁定CLDN18-CCL19-MUC5AC分子轴作为获得性免疫核心调控网络，其中CCL19的时空特异性表达模式尤为关键。这些发现不仅为理解宿主-寄生虫共进化提供新视角，更为开发基于黏膜免疫的基因工程疫苗（如靶向趋化因子受体）奠定理论基础。