泡狀棘球蚴抗氧化物酶的調控機制研究

《泡狀棘球蚴抗氧化物酶的調控機制研究》是依託廈門大學，由田慧敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：泡狀棘球蚴抗氧化物酶的調控機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：田慧敏
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

抗氧化物酶不僅參與了寄生蟲自身代謝和生長發育過程，同時在清除宿主免疫細胞攻擊產生的活性氧物質時發揮重要作用，但其表達調控機制尚不明確。前期工作中我們克隆並鑑定了泡狀棘球蚴p53同源分子Emp53，發現Emp53具有轉錄因子活性，可通過結合特定的DNA序列調控下游分子表達，參與氧化應激反應和調控細胞凋亡。進一步研究發現泡狀棘球蚴一些抗氧化物酶基因的啟動子序列中存在潛在的Emp53結合位點，推測Emp53可通過結合這些特定位點，從轉錄水平對抗氧化物酶的表達進行調控。本項目將利用體外培養體系，結合多種細胞、分子生物學技術手段，研究Emp53調控泡狀棘球蚴抗氧化物酶表達的分子機制，綜合分析p53-抗氧化物酶信號途徑在泡狀棘球蚴生長發育及抵禦宿主殺傷中的作用。該項目將為研究泡狀棘球蚴細胞內氧化-還原穩態維持及防禦應激反應體系的運作機理提供新的思考角度和研究視野，並有助於發現新的泡球蚴病治療藥物靶點。

結題摘要

多房棘球絛蟲(Echinococcus multicularia, E.m)的幼蟲寄生於人體，可引起危害嚴重的泡球蚴病，該病被認為是最致命的蠕蟲感染病，是我國重點防治的寄生蟲病之一。抗氧化酶及相關信號調控網路在寄生蠕蟲的細胞氧化還原穩態平衡、生長發育、抵禦宿主免疫攻擊等過程中發揮重要作用。我們之前鑑定了轉錄因子p53在泡球蚴中的同源分子Emp53，發現Emp53參與氧化脅迫的應激反應。推測Emp53可能會對泡球蚴抗氧化酶的表達進行調控。 本項目中，我們克隆了泡球蚴四種重要的抗氧化物酶基因：谷胱甘肽過氧化物酶（GPx），超氧化物歧化酶（SODMn），乙醛脫氫酶（ALDH）以及半胱氨酸亞碸還原酶Sestrin 1，隨後的研究表明四種抗氧化酶在泡球蚴泡囊和原頭節中均持續表達，且在氧化脅迫後的表達及活性均顯著上調，提示四種抗氧化酶在泡球蚴氧化還原體系的穩態平衡中發揮作用。經過生物信息學分析，四種抗氧化物酶基因啟動子序列中均含有至少一個可能的p53結合序列，其中EmALDH啟動子序列中-468 bp 至 -446 bp處存在一結合位點，與典型的p53-DNA結合共有序列相似性高達95%，只有一個鹼基差異。隨後的EMSA及Luciferase實驗結果表明，Emp53可以與EmALDH啟動子中此序列結合，提示Emp53可能調控EmALDH的轉錄水平。過氧化氫處理後的泡球蚴囊泡中EmALDH的mRNA和蛋白表達上調，凋亡細胞數目增多；而使用p53抑制劑後，EmALDH的表達上調受到抑制，同時凋亡細胞數目減少。這些結果進一步提示Emp53可通過調控EmALDH的表達，影響泡球蚴對氧化脅迫的應激反應。 本項目研究了泡球蚴抗氧化物酶表達的分子機制，為研究泡球蚴細胞內氧化-還原穩態維持及防禦應激反應體系的運作機理提供新的思考角度和研究視野。對p53 信號途徑調控泡球蚴抗氧化物酶的表達機制的研究，亦有助於加深理解泡球蚴生長發育和抵禦宿主殺傷的分子機制，為發現以抗氧化物酶及p53 信號途徑相關蛋白為作用靶點的新型的抗泡球蚴病藥物研發提供理論基礎，為今後我國的泡球蚴病防治提供新思路。