巴貝斯蟲乳酸脫氫酶晶體結(jié)構(gòu)解析及催化分子機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-29 18:54
巴貝斯蟲病是由頂復(fù)門孢子蟲綱梨形蟲目的100多種巴貝斯蟲引起的,目前已報(bào)道能感染人的巴貝斯蟲主要有B.microti、B.crassa、B.sp.MOI、B.divergens、B.duncani和B.venatorum六種,其中B.microti最為常見。人的巴貝斯蟲病常伴有高寄生蟲血癥,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致人死亡,該病無商業(yè)化疫苗,亦無可治愈藥物,臨床上常用阿奇霉素和阿托伐醌聯(lián)合用藥,但失敗率高并伴隨嚴(yán)重的不良反應(yīng)。全基因組信息表明巴貝斯蟲缺乏傳統(tǒng)的三羧酸循環(huán)(TCA cycle),主要依靠無氧糖代謝產(chǎn)生ATP,因此乳酸脫氫酶(LDH)是該類寄生蟲能量供應(yīng)的關(guān)鍵糖酵解酶,有望成為一個(gè)藥物靶標(biāo)阻斷蟲體的能量供應(yīng),從而抑制寄生蟲的紅細(xì)胞內(nèi)增殖。本研究以田鼠巴貝斯蟲和東方巴貝斯蟲LDH為研究對象,通過解析其蛋白晶體結(jié)構(gòu),探討其LDH催化功能域及關(guān)鍵活性位點(diǎn),并闡明其催化反應(yīng)的分子機(jī)制及關(guān)鍵功能開關(guān)位點(diǎn),主要結(jié)果如下:(1)巴貝斯蟲LDH生物學(xué)功能鑒定。通過體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)棉酚和草氨酸鹽均在微摩爾范圍對B.microti有明顯抑制作用,小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)棉酚在體內(nèi)也能抑制蟲體生長。以B.mic...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
巴貝斯蟲的宿主特異性
巴貝斯蟲乳酸脫氫酶晶體結(jié)構(gòu)解析及催化分子機(jī)制研究3季節(jié)密切相關(guān)(圖1-2)(Estrada-PenaanddelaFuente2014,RodgersandMather2007)。在中國,田鼠巴貝斯蟲病無明顯季節(jié)性,地域分布廣泛,感染宿主會出現(xiàn)嚴(yán)重的臨床癥狀,甚至導(dǎo)致死亡,一般宿主則多為隱性感染,成為傳播源(Brennanetal2016,FangandMcCullough2016,趙國平2018)。(Zhouetal.Parasites&Vectors2014,7:509)圖1-2我國蜱蟲及嚙齒動物宿主的分布Figure1-2DistributionofticksandrodentsinChina巴貝斯蟲生活史主要分為三個(gè)階段:①在哺乳動物紅細(xì)胞內(nèi)的裂殖生殖;②在蜱蟲腸道內(nèi)的配子生殖;③在蜱蟲唾液腺里的孢子生殖。巴貝斯蟲陽性蜱叮咬宿主時(shí)不斷將子孢子釋放到宿主體內(nèi)中,子孢子入侵宿主紅細(xì)胞后開始新一輪的裂殖生殖。此外,蟲體進(jìn)入蜱體內(nèi)發(fā)育繁殖后轉(zhuǎn)入蜱的卵巢,經(jīng)卵傳播傳給下一代,由蜱的幼蟲、若蟲或成蟲進(jìn)行傳播(圖1-3)(MehlhornandShein1984);一般情況下,蜱蟲叮咬感染巴貝斯病臨床癥狀出現(xiàn)在第1至4周之間;對于輸血傳播的巴貝斯蟲病,時(shí)間可以延長到9周,在極端情況下甚至可以延長到6個(gè)月。巴貝斯蟲致病機(jī)理為蟲體在紅細(xì)胞內(nèi)繁殖,破壞紅細(xì)胞,導(dǎo)致溶血性貧血,并引起黃疸(MakindeandBobade1994)。研究表明巴貝斯蟲蟲體本身具有酶的作用,可使動物血液中出現(xiàn)大量擴(kuò)增血管的活性物質(zhì)(如激肽釋放酶、血管活性肽等),引起動物的低血壓性休克綜合征,巴貝斯蟲還可激活感染動物的凝血系統(tǒng),導(dǎo)致血管擴(kuò)張、瘀血,引起組織和器官缺氧,損害感染動物的器官組織(CullenandLevine1987,Vasil"evaetal2008)。巴貝斯蟲感染常見的并發(fā)癥有急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS),且與本病的死亡率密切相關(guān)(Pupinetal2019)。此外,感染巴貝斯蟲的小鼠可引起淋巴細(xì)胞亞群的變化,從而產(chǎn)生免?
庖呦窒螅歡?鎪勞齪螅??逑?藎?血液稀薄如水,血凝不全,皮下組織、肌間結(jié)締組織和脂肪均呈黃色膠樣水腫狀(Poisneletal2013)。巴貝斯蟲病的并發(fā)癥包括呼吸窘迫綜合征、心力衰竭、中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥等,甚至在極端情況下死亡(Haapasaloetal2010)。此外,全血計(jì)數(shù)顯示因紅細(xì)胞過度溶解而引起各項(xiàng)指標(biāo)紊亂,包括紅細(xì)胞壓積低、血紅蛋白濃度低、血小板減少和網(wǎng)狀紅細(xì)胞增多;生化檢查顯示轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、間接膽紅素和乳酸脫氫酶活性增加(Haselbarthetal2007,Yu-Chunetal2018)。(WhiteandSuvorova,TrendsParasitol.2018)圖1-3巴貝斯蟲生活史Figure1-3LifecycleofBabesiaspp.該病病原學(xué)檢測方法主要是血涂片鏡檢(姬姆薩染色)觀察到外周血中有典型的蟲體為確診主要依據(jù),此方法操作簡便,但需對不同血液原蟲的形態(tài)進(jìn)行鑒別診斷(Moltmannetal1983)。血清學(xué)檢測方法主要有間接免疫熒光法(IFA)、ELISA、乳膠凝集(LAT)和免疫膠體金(ICGT)等方法檢測,特異性較高,方便操作(Chisholmetal1978,Levinetal2016,Luoetal2012);分子生物學(xué)檢測方法主要有RLB(反向線性斑
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國巴貝斯蟲病流行病學(xué)研究現(xiàn)狀[J]. 高永利,鄭龍. 西北國防醫(yī)學(xué)雜志. 2018(06)
[2]田鼠巴貝蟲感染BALB/c小鼠血細(xì)胞動態(tài)變化[J]. 蔡玉春,陳韶紅,楊春利,趙枝新,李浩,盧艷,艾琳,儲言紅,沈慧敏,陳家旭. 中國血吸蟲病防治雜志. 2018(03)
[3]馬泰勒蟲病致死孕馬報(bào)道[J]. 楊紅霞,張楊,劉世芳,謝小婉,吾力江,張夢圓,宋晶晶,巴音查汗. 中國獸醫(yī)雜志. 2017(11)
[4]羊巴貝斯蟲病的診治[J]. 馬金萍,吳道義,宋德榮,張瓊娣,周大榮,彭華,劉其昌. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(18)
[5]廣西某血站獻(xiàn)血員巴貝蟲感染情況調(diào)查[J]. 王華素,彭恒,朱淮民,薛紹禮. 第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]一例犬吉氏巴貝斯蟲病病例分析[J]. 范萍萍. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2016(06)
[7]人感染田鼠巴貝斯蟲的實(shí)驗(yàn)室診斷一例[J]. 薛武進(jìn),李凌云,陳佳琦. 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué). 2014(05)
[8]巴貝斯蟲病研究進(jìn)展[J]. 吳家俊,周金林. 動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2013(12)
[9]抗巴貝斯蟲藥物的研究進(jìn)展[J]. 王婧,周緒正,李冰,魏曉娟,范穎,劉翠翠,張繼瑜. 中國畜牧獸醫(yī). 2013(04)
[10]動物專用抗原蟲藥咪唑苯脲研究進(jìn)展[J]. 趙蕾蕾,楊娟,劉義明,李鵬飛,王中杰,蘇丹,李秀波. 中國畜牧獸醫(yī). 2012(02)
博士論文
[1]中國蜱類空間分布及其危害預(yù)測[D]. 趙國平.軍事科學(xué)院 2018
[2]河南省信陽地區(qū)不同宿主梨形蟲感染研究[D]. 陳卓.中國疾病預(yù)防控制中心 2014
碩士論文
[1]三種蜱蟲感染和傳播田鼠巴貝蟲(Babesia microti)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣明.中國疾病預(yù)防控制中心 2014
[2]牛巴貝斯蟲體外培養(yǎng)體系及ELISA檢測方法的建立[D]. 杜鵬飛.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
本文編號:3256972
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
巴貝斯蟲的宿主特異性
巴貝斯蟲乳酸脫氫酶晶體結(jié)構(gòu)解析及催化分子機(jī)制研究3季節(jié)密切相關(guān)(圖1-2)(Estrada-PenaanddelaFuente2014,RodgersandMather2007)。在中國,田鼠巴貝斯蟲病無明顯季節(jié)性,地域分布廣泛,感染宿主會出現(xiàn)嚴(yán)重的臨床癥狀,甚至導(dǎo)致死亡,一般宿主則多為隱性感染,成為傳播源(Brennanetal2016,FangandMcCullough2016,趙國平2018)。(Zhouetal.Parasites&Vectors2014,7:509)圖1-2我國蜱蟲及嚙齒動物宿主的分布Figure1-2DistributionofticksandrodentsinChina巴貝斯蟲生活史主要分為三個(gè)階段:①在哺乳動物紅細(xì)胞內(nèi)的裂殖生殖;②在蜱蟲腸道內(nèi)的配子生殖;③在蜱蟲唾液腺里的孢子生殖。巴貝斯蟲陽性蜱叮咬宿主時(shí)不斷將子孢子釋放到宿主體內(nèi)中,子孢子入侵宿主紅細(xì)胞后開始新一輪的裂殖生殖。此外,蟲體進(jìn)入蜱體內(nèi)發(fā)育繁殖后轉(zhuǎn)入蜱的卵巢,經(jīng)卵傳播傳給下一代,由蜱的幼蟲、若蟲或成蟲進(jìn)行傳播(圖1-3)(MehlhornandShein1984);一般情況下,蜱蟲叮咬感染巴貝斯病臨床癥狀出現(xiàn)在第1至4周之間;對于輸血傳播的巴貝斯蟲病,時(shí)間可以延長到9周,在極端情況下甚至可以延長到6個(gè)月。巴貝斯蟲致病機(jī)理為蟲體在紅細(xì)胞內(nèi)繁殖,破壞紅細(xì)胞,導(dǎo)致溶血性貧血,并引起黃疸(MakindeandBobade1994)。研究表明巴貝斯蟲蟲體本身具有酶的作用,可使動物血液中出現(xiàn)大量擴(kuò)增血管的活性物質(zhì)(如激肽釋放酶、血管活性肽等),引起動物的低血壓性休克綜合征,巴貝斯蟲還可激活感染動物的凝血系統(tǒng),導(dǎo)致血管擴(kuò)張、瘀血,引起組織和器官缺氧,損害感染動物的器官組織(CullenandLevine1987,Vasil"evaetal2008)。巴貝斯蟲感染常見的并發(fā)癥有急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS),且與本病的死亡率密切相關(guān)(Pupinetal2019)。此外,感染巴貝斯蟲的小鼠可引起淋巴細(xì)胞亞群的變化,從而產(chǎn)生免?
庖呦窒螅歡?鎪勞齪螅??逑?藎?血液稀薄如水,血凝不全,皮下組織、肌間結(jié)締組織和脂肪均呈黃色膠樣水腫狀(Poisneletal2013)。巴貝斯蟲病的并發(fā)癥包括呼吸窘迫綜合征、心力衰竭、中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥等,甚至在極端情況下死亡(Haapasaloetal2010)。此外,全血計(jì)數(shù)顯示因紅細(xì)胞過度溶解而引起各項(xiàng)指標(biāo)紊亂,包括紅細(xì)胞壓積低、血紅蛋白濃度低、血小板減少和網(wǎng)狀紅細(xì)胞增多;生化檢查顯示轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、間接膽紅素和乳酸脫氫酶活性增加(Haselbarthetal2007,Yu-Chunetal2018)。(WhiteandSuvorova,TrendsParasitol.2018)圖1-3巴貝斯蟲生活史Figure1-3LifecycleofBabesiaspp.該病病原學(xué)檢測方法主要是血涂片鏡檢(姬姆薩染色)觀察到外周血中有典型的蟲體為確診主要依據(jù),此方法操作簡便,但需對不同血液原蟲的形態(tài)進(jìn)行鑒別診斷(Moltmannetal1983)。血清學(xué)檢測方法主要有間接免疫熒光法(IFA)、ELISA、乳膠凝集(LAT)和免疫膠體金(ICGT)等方法檢測,特異性較高,方便操作(Chisholmetal1978,Levinetal2016,Luoetal2012);分子生物學(xué)檢測方法主要有RLB(反向線性斑
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國巴貝斯蟲病流行病學(xué)研究現(xiàn)狀[J]. 高永利,鄭龍. 西北國防醫(yī)學(xué)雜志. 2018(06)
[2]田鼠巴貝蟲感染BALB/c小鼠血細(xì)胞動態(tài)變化[J]. 蔡玉春,陳韶紅,楊春利,趙枝新,李浩,盧艷,艾琳,儲言紅,沈慧敏,陳家旭. 中國血吸蟲病防治雜志. 2018(03)
[3]馬泰勒蟲病致死孕馬報(bào)道[J]. 楊紅霞,張楊,劉世芳,謝小婉,吾力江,張夢圓,宋晶晶,巴音查汗. 中國獸醫(yī)雜志. 2017(11)
[4]羊巴貝斯蟲病的診治[J]. 馬金萍,吳道義,宋德榮,張瓊娣,周大榮,彭華,劉其昌. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(18)
[5]廣西某血站獻(xiàn)血員巴貝蟲感染情況調(diào)查[J]. 王華素,彭恒,朱淮民,薛紹禮. 第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]一例犬吉氏巴貝斯蟲病病例分析[J]. 范萍萍. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2016(06)
[7]人感染田鼠巴貝斯蟲的實(shí)驗(yàn)室診斷一例[J]. 薛武進(jìn),李凌云,陳佳琦. 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué). 2014(05)
[8]巴貝斯蟲病研究進(jìn)展[J]. 吳家俊,周金林. 動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2013(12)
[9]抗巴貝斯蟲藥物的研究進(jìn)展[J]. 王婧,周緒正,李冰,魏曉娟,范穎,劉翠翠,張繼瑜. 中國畜牧獸醫(yī). 2013(04)
[10]動物專用抗原蟲藥咪唑苯脲研究進(jìn)展[J]. 趙蕾蕾,楊娟,劉義明,李鵬飛,王中杰,蘇丹,李秀波. 中國畜牧獸醫(yī). 2012(02)
博士論文
[1]中國蜱類空間分布及其危害預(yù)測[D]. 趙國平.軍事科學(xué)院 2018
[2]河南省信陽地區(qū)不同宿主梨形蟲感染研究[D]. 陳卓.中國疾病預(yù)防控制中心 2014
碩士論文
[1]三種蜱蟲感染和傳播田鼠巴貝蟲(Babesia microti)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣明.中國疾病預(yù)防控制中心 2014
[2]牛巴貝斯蟲體外培養(yǎng)體系及ELISA檢測方法的建立[D]. 杜鵬飛.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
本文編號:3256972
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