蓝氏贾第鞭毛虫的表面抗原

乐雅养生网导读：近年来的研究表明,贾第虫表面抗原的变异与致病作用有关,甚至于变异快的虫株可不受宿主免疫应答的影响,从而更有利于虫体在宿主小肠内寄生。不同虫株及相同虫株表达不同表面抗原的克隆之间的致病力也各不相同。……

蓝氏贾第鞭毛虫( Giardia lamblia) 为一种人体致病性原虫, 可引起腹泻、营养吸收不良综合症及儿童生长障碍等, 即蓝氏贾第鞭毛虫病( giardiasis, 简称贾第虫病) , 该病呈全球性分布而且是发达国家中最常见的人体肠道寄生虫病。在亚洲、非洲、拉丁美洲大约有20 亿有症状的贾第虫病人, 且每年约有50 万新感染病例。在艾滋病患者中感染率也极高, 约有20%～50%的艾滋病人可合并贾第虫病的感染。目前, 贾第虫病被认为是一种再现的传染性疾病,已被WHO 列为全世界危害人类健康的10 种主要寄生虫病之一。特别是贾第虫在艾滋病患者中造成的致死性腹泻已引起艾滋病工作者的高度重视。近年来的研究表明,贾第虫表面抗原的变异与致病作用有关, 甚至于变异快的虫株可不受宿主免疫应答的影响, 从而更有利于虫体在宿主小肠内寄生。不同虫株及相同虫株表达不同表面抗原的克隆之间的致病力也各不相同。现就贾第虫的表面变异抗原及变异抗原基因研究现状作一综述。

表面抗原

贾第虫抗原根据生活史阶段的不同主要分为包囊抗原和滋养体抗原。其中包囊抗原首先形成于成囊特异性空泡上, 然后逐渐释放到新形成的包囊壁上。而对于滋养体抗原, 研究发现其成分复杂且易产生变异, 故在诱导宿主的保护性免疫反应、激活免疫细胞、抑制乃至杀死虫体的免疫效应中具有很重要的作用。贾第虫滋养体和包囊外层都具有特殊的抵抗各种不良环境的包被, 其主要成分是含多种抗原的表面蛋白。研究证明, 表面变异抗原( variant-surface-protein, VSP) 是贾第虫致病的主要蛋白, 囊壁蛋白( cyst wall protein, CWP) 是形成感染性包囊的重要成分。McCallfery 等免疫电镜研究结果发现, TSA417 是膜蛋白运输中的主要物质, 存在于滋养体和成囊细胞的外层及包囊壁的下层; 而包囊蛋白8C5则按一种特殊的调节分泌蛋白运送到包囊壁, 它存在于成囊和运送包囊抗原的囊特异性空泡( ESV) 上。最终两种抗原蛋白均定位于核膜内质网液泡和细胞膜液泡。由于蓝氏贾第鞭毛虫属初等真核细胞, 细胞结构中缺少高尔基复合体, 它的两种分泌蛋白即表面变异抗原蛋白( VSP) 和囊壁蛋白( CWP) 在进入内质网后, 经过折叠、修饰后并不能直接分泌, 但这两种分泌蛋白是通过何种途径被运送到胞浆外目前尚不清楚。Marti 等研究发现, 通过体外诱导贾第虫成囊过程来有效表达异种报告基因的方法证实, 两种运输分泌蛋白途径同时开放, 但各自完成蛋白的分选和转运。其中VSP 是借助于滋养体浆膜上的转运膜-锚锭完成,而CWP 是通过大的成囊特异性小泡( encystation-specificvesicles, ESVs) 运送到浆膜外。此外, 研究还发现, 贾第虫分选蛋白要比其它真核细胞分泌途径似乎早些, 在离开内质网后立即开始。因此认为成囊特异性小泡本身可能起着与高等真核细胞的高尔基复合体相同的作用。嵌和基因在贾第虫体外不同温度下诱导表达时的结果显示, 在15℃时分泌蛋白从内质网运输被阻断, 此时CWP 和VSP 都聚集在滋养体表面。温度从15℃变为37℃时, CWP 和VSP就被分选到成囊特异性小泡和浆膜上。体外诱导成囊前后Western-blot 结果显示, CWP 表达在1 ～14 h 期间明显上调; 而表面抗原蛋白( SVSPct) 在44 h 成囊前表达量增加,成囊后表达水平下降且又很快恢复。这是因为胞浆膜蛋白完全由表面抗原蛋白( VSP) 替代。FACS 分析了CWP 和SVSPct 在成囊前44 h 和成囊后36 h 期间表面阳性细胞表达情况, 发现SVSPct 表面细胞呈现恢复非常快, 几乎和成囊前后蛋白合成一致。SVSPct 在成囊后1 h 是表达高峰, 而囊壁蛋白CWP 分泌借助ESV 调节途径发生在成囊10～24 h。此研究成果为进一步阐明贾第虫表面抗原蛋白( VSP) 和囊壁蛋白( CWP) 合成和转运机制奠定了基础。