不同 Biomphalaria 物种与曼氏血吸虫兼容性相关的 miRNA 库及表达特征研究

《Parasites & Vectors》：Baseline miRNA profiling and targeted expression analysis following Schistosoma mansoni challenge across Biomphalaria strains with distinct compatibility profiles

摘要

背景

血吸虫病是一种被忽视的热带疾病，由血吸虫属（Schistosoma）引起，其传播依赖于Biomphalaria属淡水蜗牛体内的成功发育。宿主-寄生虫的兼容性是一个由基因决定的多因素表型，在寄生虫传播中起着核心作用，主要通过蜗牛的内部防御系统来介导。越来越多的证据表明，microRNAs（miRNAs）调控与宿主-寄生虫相互作用相关的免疫反应和发育途径；然而，它们对Biomphalaria属物种与Schistosoma mansoni之间兼容性的贡献仍然知之甚少。在这项研究中，我们鉴定出了与S. mansoni具有不同兼容性特征的Biomphalaria物种和品系的miRNA库，并研究了在正常情况下和感染诱导下的miRNA表达模式，以识别与兼容和不兼容的宿主-寄生虫相互作用相关的调控特征。

方法

在实验室条件下维持了与Schistosoma mansoni LE株具有不同兼容性特征的Biomphalaria glabrata、Biomphalaria tenagophila和Biomphalaria straminea品系。通过对血淋巴样本和Bge细胞进行小RNA测序，利用生物信息学分析来鉴定miRNA库并识别不同蜗牛群体中差异表达的miRNAs。此外，将这些蜗牛暴露于S. mansoni尾蚴中，并从暴露和非暴露的蜗牛中收集血淋巴和头足部组织样本。通过RT-qPCR定量分析了五种选定的miRNAs（miR-8-3p、miR-184-3p、miR-750-3p、miR-1984-5p和miR-1985-5p）的表达情况，以评估它们在正常情况下和感染诱导下的表达模式。

结果

小RNA测序揭示了Biomphalaria物种之间共享的保守miRNA核心库，以及物种和品系特异的miRNA特征。比较分析发现了B. glabrata和B. tenagophila品系在与S. mansoni的兼容性表型方面的差异，包括与高度兼容、部分兼容、部分抗性和不兼容品系相关的特定表达模式。对选定miRNAs（miR-8-3p、miR-184-3p、miR-750-3p、miR-1984-5p和miR-1985-5p）的RT-qPCR分析显示了不同Biomphalaria品系中的组织依赖性和寄生虫响应性表达模式。综合表达分析表明，组织来源对miRNA特征的影响大于寄生虫暴露或兼容性状态，血淋巴和头足部组织之间的miRNA特征存在差异。此外，B. glabrata血淋巴与Bge细胞之间的比较显示miRNA库有部分重叠，但表达模式不同，这表明细胞系不能完全复制蜗牛宿主体内的miRNA景观。

结论

Biomphalaria–Schistosoma mansoni的兼容性不是由单一的miRNA或miRNA调控途径决定的，而是由一个复杂的网络决定的。在这里，我们鉴定了在三个中间宿主物种和不同品系中保守的miRNAs、物种特异性的、组织特异性的以及感染响应性的表达模式。在鉴定出的候选miRNAs中，miR-8、miR-184、miR-750和miR-1985被认为是与宿主-寄生虫相互作用相关的潜在调节因子。这些发现提供了对美洲三大S. mansoni中间宿主物种miRNA表达的首次比较表征，并强调了转录后调控在塑造蜗牛易感性和抗性方面的重要性。未来结合miRNA靶点、转录组数据和实验验证的功能研究对于阐明Biomphalaria物种兼容性和抗性的分子机制至关重要。

背景

血吸虫病是一种被忽视的热带疾病，由血吸虫属（Schistosoma）引起，其传播依赖于Biomphalaria属淡水蜗牛体内的成功发育。宿主-寄生虫的兼容性是一个由基因决定的多因素表型，在寄生虫传播中起着核心作用，主要通过蜗牛的内部防御系统来介导。越来越多的证据表明，microRNAs（miRNAs）调控与宿主-寄生虫相互作用相关的免疫反应和发育途径；然而，它们对Biomphalaria属物种与Schistosoma mansoni之间兼容性的贡献仍然知之甚少。在这项研究中，我们鉴定出了与S. mansoni具有不同兼容性特征的Biomphalaria物种和品系的miRNA库，并研究了在正常情况下和感染诱导下的miRNA表达模式，以识别与兼容和不兼容的宿主-寄生虫相互作用相关的调控特征。

方法

在实验室条件下维持了与Schistosoma mansoni LE株具有不同兼容性特征的Biomphalaria glabrata、Biomphalaria tenagophila和Biomphalaria straminea品系。通过对血淋巴样本和Bge细胞进行小RNA测序，利用生物信息学分析来鉴定miRNA库并识别不同蜗牛群体中差异表达的miRNAs。此外，将这些蜗牛暴露于S. mansoni尾蚴中，并从暴露和非暴露的蜗牛中收集血淋巴和头足部组织样本。通过RT-qPCR定量分析了五种选定的miRNAs（miR-8-3p、miR-184-3p、miR-750-3p、miR-1984-5p和miR-1985-5p）的表达情况，以评估它们在正常情况下和感染诱导下的表达模式。

结果

小RNA测序揭示了Biomphalaria物种之间共享的保守miRNA核心库，以及物种和品系特异的miRNA特征。比较分析发现了B. glabrata和B. tenagophila品系在与S. mansoni的兼容性表型方面的差异，包括与高度兼容、部分兼容、部分抗性和不兼容品系相关的特定表达模式。对选定miRNAs（miR-8-3p、miR-184-3p、miR-750-3p、miR-1984-5p和miR-1985-5p）的RT-qPCR分析显示了不同Biomphalaria品系中的组织依赖性和寄生虫响应性表达模式。综合表达分析表明，组织来源对miRNA特征的影响大于寄生虫暴露或兼容性状态，血淋巴和头足部组织之间的miRNA特征存在差异。此外，B. glabrata血淋巴与Bge细胞之间的比较显示miRNA库有部分重叠，但表达模式不同，这表明细胞系不能完全再现蜗牛宿主体内的miRNA景观。

结论

Biomphalaria–Schistosoma mansoni的兼容性不是由单一的miRNA或miRNA调控途径决定的，而是由一个复杂的网络决定的。在这里，我们鉴定了在三个中间宿主物种和不同品系中保守的miRNAs、物种特异性的、组织特异性的以及感染响应性的表达模式。在鉴定出的候选miRNAs中，miR-8、miR-184、miR-750和miR-1985被认为是与宿主-寄生虫相互作用相关的潜在调节因子。这些发现提供了对美洲三大S. mansoni中间宿主物种miRNA表达的首次比较表征，并强调了转录后调控在塑造蜗牛易感性和抗性方面的重要性。未来结合miRNA靶点、转录组数据和实验验证的功能研究对于阐明Biomphalaria物种兼容性和抗性的分子机制至关重要。