成年微小膜壳绦虫及其分泌排泄物通过 tuft/IL-13 和 FOXM1 信号通路引发小鼠免疫反应:肠道免疫防御机制新解

【字体: 时间:2025年03月12日 来源:Parasites & Vectors 3.0

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  为探究微小膜壳绦虫(Hymenolepis nana,H. nana)感染宿主的免疫反应机制,研究发现其成虫及分泌排泄物可激活相关通路,影响免疫细胞,为防治提供依据。

  在奇妙又复杂的人体肠道世界里,寄生着许多微小的 “不速之客”,其中就包括微小膜壳绦虫(H. nana)。这是一种能寄生在人和啮齿动物肠道内的寄生虫,全球感染人数估计在 5000 - 7500 万,尤其在亚洲、非洲、欧洲部分地区和美洲较为常见。轻度感染可能没有明显症状,但严重时会引发腹痛、腹泻、贫血和发热等,对儿童健康影响较大。
面对寄生虫的入侵,人体肠道免疫系统会奋起反抗。在这个过程中,肠道上皮细胞发挥着关键作用,它们能感知寄生虫的存在并启动免疫反应。然而,对于 H. nana 感染引发的免疫反应,特别是簇状细胞(tuft cell)介导的免疫反应机制,科学家们了解得还不够深入。为了揭开这些谜团,贵州医科大学的研究人员展开了一项重要研究,相关成果发表在《Parasites & Vectors》杂志上。

研究人员采用了多种技术方法。他们从感染 H. nana 的仓鼠体内获取寄生虫,并提取其成虫的排泄分泌产物(ESP)。将 C57BL/6J 小鼠分为对照组、ESP 组、ESP + RCM - 1 组、H. nana 组和 H. nana + RCM - 1 组(RCM - 1 是一种能抑制 FOXM1 和 IL - 13/STAT6 信号通路的抑制剂)。利用苏木精 - 伊红(H&E)染色观察回肠组织变化,通过免疫组化(IHC)、免疫荧光(IF)等技术检测肠道干细胞、杯状细胞、簇状细胞和潘氏细胞数量变化,采用蛋白质免疫印迹(WB)和实时荧光定量聚合酶链反应(RT - qPCR)检测 2 型细胞因子和 FOXM1 表达变化。

研究结果表明:

  • RCM - 1 对肠道绒毛的影响:H. nana 感染和 ESP 注射都导致了小鼠小肠绒毛缩短。有趣的是,RCM - 1 干预后,ESP 诱导的绒毛缩短部分恢复,而 H. nana 感染诱导的绒毛缩短却加剧了。这说明 RCM - 1 对不同因素导致的肠道绒毛变化有着不同的作用。
  • 对杯状细胞的影响:H. nana 促进了肠道杯状细胞数量增加,同时也增加了杯状细胞分泌的黏蛋白 MUC2 的产生。但 RCM - 1 却抑制了这一过程,使杯状细胞数量减少,MUC2 分泌也相应降低。这表明 H. nana 和 RCM - 1 在杯状细胞的调控上起着相反的作用。
  • 对簇状细胞的影响:H. nana 成虫和 ESP 显著增加了肠道簇状细胞的数量,同时也促进了簇状细胞分泌的 IL - 25 和肠道上皮细胞分泌的 IL - 33 的转录水平升高。然而,RCM - 1 再次发挥了抑制作用,减少了簇状细胞数量以及 IL - 25 和 IL - 33 的表达。这体现了 H. nana 和 RCM - 1 对簇状细胞及其相关细胞因子的反向调控。
  • 对 2 型细胞因子的影响:H. nana 感染和 ESP 刺激了小鼠小肠中 2 型细胞因子(如 IL - 4、IL - 5、IL - 9 和 IL - 13)的分泌增加,这些细胞因子对于抵抗肠道寄生虫感染至关重要。但 RCM - 1 的干预使 2 型细胞因子的表达减少,影响了宿主对 H. nana 的清除。这进一步说明了 RCM - 1 对宿主免疫反应的抑制作用。
  • 对肠道干细胞(ISC)的影响:H. nana 感染导致 ISC 数量减少,而 ESP 却能促进 ISC 数量增加。不过,RCM - 1 干预后,无论是 H. nana 感染还是 ESP 处理的小鼠,ISC 数量都减少了。这表明 H. nana 和 ESP 对 ISC 数量的影响不同,而 RCM - 1 会干扰这种调控。
  • 对潘氏细胞的影响:H. nana 成虫和 ESP 增加了潘氏细胞的数量以及其分泌的溶菌酶(LYZ),同时也提高了潘氏细胞分泌的生长因子 Wnt3、EGF 和 Dll4 的转录水平。RCM - 1 则抑制了这一过程,减少了潘氏细胞数量和 LYZ 分泌,破坏了 ISC 的稳态。这体现了 H. nana 和 RCM - 1 对潘氏细胞功能的不同影响。

综合研究结论和讨论部分,H. nana 成虫和 ESP 能够激活小鼠肠道中的 tuft/IL - 13 和 FOXM1 信号通路。这一激活促使 ISC 分化为更多的杯状细胞、簇状细胞和潘氏细胞,同时激活了 2 型免疫反应,这些变化有助于宿主排出寄生虫。然而,RCM - 1 抑制了宿主对 H. nana 的免疫反应,使宿主难以有效地清除寄生虫。

这项研究为我们深入了解肠道上皮细胞在抵御 H. nana 感染中的作用提供了重要线索,揭示了 H. nana 与宿主免疫反应之间的关系,为 H. nana 感染及其他蠕虫感染的预防和治疗奠定了基础,具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值。它就像一把钥匙,为我们打开了肠道免疫防御机制的新大门,让我们朝着战胜寄生虫感染的目标又迈进了一步。

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