旋毛虫(Trichinella spiralis,Ts)是一种全球范围内广泛存在的一种人畜共患寄生虫。旋毛虫感染严重时会导致宿主出现全身肌肉酸痛、发烧、恶心、腹泻、呕吐、全身丘疹等症状,是危害畜牧业生产安全与人体健康安全的一类寄生虫Bemcentinib,尤其是在低收入国家和地区感染率较高。旋毛虫的生长发育需要不断在小肠绒毛中穿梭,这样的穿梭行为会对小肠绒毛造成严重的破坏,因此宿主机体会启动相应的排虫反应加快虫体的排出。机体应对其他肠道寄生蠕虫的入侵也有类似的排虫反应,例如加快小肠的收缩频率等,这些反应都属于机体应对肠道寄生蠕虫入侵的排虫反应,它们能够减轻肠道寄生虫对肠绒毛的损伤,并加快肠道对虫体的排出。5-羟色胺(5-HT)是一种在人和动物肠道中广泛存在的神经递质,它能够调节肠道平滑肌的收缩从而影响肠道的运动和生理状态,借此增加肠道蠕动能力促进肠道内虫体排出。研究表明,肠道寄生虫感染也会改变肠道5-HT的分泌水平。白介素-33(IL-33)是肠道中警示因子之一,在接收到外界刺激下会由上皮细胞所释放。肠道中IL-33能被跨膜式生长刺激表达基因2蛋白(ST2)受体接收形成IL-33-ST2信号,ST2受体在造血细胞与非造血细胞上都有发现该信号是控制肠嗜铬细胞(EC)释放5-HT的关键信号。因此,本研究旨在探究旋毛虫感染肠道期5-HT分泌调节机制。通过建立旋毛虫感染模型,测定肠道期5-HT的分泌水平变化,结合相关生理指标和组织学检测结果,探究旋毛虫感染肠道期5-HT分泌调节机制。希望本文能够对揭示旋毛虫感染肠道期排虫反应机制提供新思路。研究内容及结果如下:(1)旋毛虫感染肠道期5-HT与IL-33-ST2信号通路相关蛋白分泌表达情况将总计24只C57BL/6小鼠分为18只攻虫组与6只对照组,给攻虫组每只小鼠灌胃300条旋毛虫肌幼虫,收取攻虫后第3天、第7天、第17天的小肠样品、肠系膜淋巴结样品、脾脏样品、血清样品、粪便稀释液上清样品,之后对组织样品进行Q-PCR与Western blot检测,对粪便稀释液上清与血清进行ELISA检测。Q-PCR结果显示在旋毛虫感染肠道期小鼠小肠组织中IL-33转录水平在旋毛虫感染后第3天极显著升高(p<0.001),ST2转录水平在旋毛虫感染后第17天极显著提升(p<0.001),TPH1转录水平在旋毛虫感染后第17天显著升高(p<0.01)。Western blot结果与Q-PCR结果相似IL-33蛋白表达水平在旋毛虫感染后第3天极显著升高(p<0.001),ST2蛋白表达水平在旋毛虫感染后第3天显著提升(p<0.01)。ELISA结果显示在粪便稀释液上清中5-HT的分泌在旋毛虫感染后第7天显著提升,IL-33在旋毛虫感染后第3天显著增加(p<0.01),但在血清中并没有明显差异(p>0.05)。(2)抑制ST2蛋白对5-HT分泌水平的影响本节实验中将细胞分为3组分别为NC组、i ST2+Ts-AES组与Ts-AES组,NC组不做处理,用ST2抑制剂(i ST2)抑制i ST2+Ts-AES组细胞24h,再对i ST2+Ts-AES组与Ts-AES组细胞用Ts-AES刺激24h。收集各组细胞培养基上清结用于ELISA检测,收集各组细胞用于Q-PCR检测,Q-PCR检测结果显示Ts-AES组ST2的转录水平与NC组相比显著提升(p<0.05),i ST2+Ts-AES组ST2转录水平与NC组相比显著降低(p<0.05),Ts-AES组与i ST2+Ts-AES组IL-33转录水平与NC组相比显著提升(p<0.01),i ST2+Ts-AES组TPH1转录水平相较于NC组显著降低(p<0.05)但Ts-AES组的TPH1转录水平并没有显著变化(p>0.05)。ELISA结果显示在细胞培养基上清中i ST2+Ts-AES组IL-33分泌量相较于NC组较为显著提升(p<0.01),Ts-AES组IL-33分泌量相较于NC组显著提升(p<0.05),5-HT含量结果对各组细胞进行免疫荧光检测。Q-PCR检测结果显示MODE-K细胞对IL-33的分泌增多,5-HT的转录水平降低,用ELISA检测细胞培养基上清,结果显示i ST2+Ts-AES组与NC组相比5-HT分泌水平极显著降低(p<0.01)。之后将24只C57BL/6小鼠分为6只对照组与18只抑制剂攻虫组,对抑制剂攻虫组进行抑制剂干预,在旋毛虫攻虫前6天开始用i ST2腹腔注射,每两天腹腔注射100μL的i ST2溶液,在抑制注射干预后的第6天后对抑制剂攻虫组的小鼠灌胃300条旋毛虫肌幼虫。收集抑制剂攻虫组小鼠感染后旋毛虫第3天、第7天、第17天的小肠、脾脏和肠系膜淋巴结样品,对照组同样收集上述样品采用Q-PCR、ELISA、免疫荧光方法进行检测分析IL-33-ST2信号通路相关基因转录水平以及蛋白分泌表达情况,并在旋毛虫感染第3天进行成虫计数。QPCR结果显示在抑制剂作用下小鼠IL-33基因转录水平旋毛虫感染后第3天极显著提升(p<0.01),ST2基因的转录水平仅仅在感染后第7天显著增加(p<0.05),而TPH1基因的转录水平在旋毛虫肠道期没有明显的差异(p>0.05)。ELISA实验结果显示在i ST2作用下旋毛虫感染肠道期5-HT的分泌没有明显差异(p>0.05),旋毛虫感染后第7天IL-33的分泌量在粪便稀释液上清中显著增加(p<0.05)。免疫荧光结果显示受i ST2影响,旋毛虫感染肠道期ST2蛋白表达仅在旋毛虫感染后第3天selleck显著增加(p<0.05),IL-33分泌表达情况在旋毛虫感染第3天极显著增加(p<0.01),但在旋毛虫感染后第7天与第17天ST2显著降低(p<0.05)。成虫计数结果显示在ST2抑制剂干预下抑制剂攻虫组成虫数量与旋毛虫组的成虫数量相比增加了59.64%。本文证明了旋毛虫感染肠道期会刺激IL-33-ST2信号的表达,从而促进肠道对5-HT的分泌,5-HT刺激肠道平滑肌收缩从而促进肠道排虫,本研究为旋毛虫感染Salmonella probiotic肠道排虫机制研究提供了新的思路。