欒艷+崔小珍+劉勝+郝攀

摘要：雞球蟲感染引起的細(xì)胞凋亡是球蟲與宿主細(xì)胞之間的相互作用，球蟲感染宿主細(xì)胞后，可引發(fā)局部炎癥進而誘發(fā)宿主細(xì)胞凋亡，也可抑制宿主細(xì)胞凋亡，維持細(xì)胞完整性。

關(guān)鍵詞：雞球蟲??；宿主細(xì)胞；凋亡

中圖分類號：S858.31 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1007-273X（2017）05-0012-02

凋亡，是在一定的生理和病理情況下，為維護機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，通過基因調(diào)控而使細(xì)胞自動消亡的過程，在維持組織、器官的正常形態(tài)和功能方面具有重要作用。除此之外，凋亡是宿主機體抑制侵入細(xì)胞內(nèi)的病原生物的增殖，保護未感染細(xì)胞并減少宿主細(xì)胞損傷的一種重要性質(zhì)，在宿主對抗病原感染中具有重要作用。然而許多胞內(nèi)病原生物，如細(xì)菌、病毒、細(xì)胞內(nèi)寄生原蟲（包括弓形蟲）已經(jīng)進化，通過各種途徑來抑制細(xì)胞凋亡?，F(xiàn)對雞球蟲感染宿主細(xì)胞后造成的細(xì)胞凋亡效果進行闡述。

1 雞球蟲病的危害

雞球蟲病是一種普遍發(fā)生的、危害十分嚴(yán)重的疾病。該病的發(fā)病率為50%～70%，死亡率為20%～30%，嚴(yán)重時高達80%?？梢哉f，幾乎所有養(yǎng)雞的地方都有雞球蟲病發(fā)生。成年雞多半帶蟲，嚴(yán)重影響增重和產(chǎn)蛋量，“耐過”的病雞長期不能康復(fù)，增重率下降，生長發(fā)育嚴(yán)重受阻，給養(yǎng)雞業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，據(jù)報道世界各地每年僅球蟲病造成的經(jīng)濟損失就達80億美元[1]。

2 雞球蟲感染與宿主細(xì)胞凋亡

2.1 雞球蟲感染誘發(fā)宿主細(xì)胞凋亡

研究發(fā)現(xiàn)雞感染E.tenella后，宿主細(xì)胞凋亡增多，而且第二代裂殖生殖期宿主細(xì)胞的凋亡數(shù)較第一代裂殖生殖期更明顯。體外試驗也發(fā)現(xiàn)，感染E.tenella子孢子29 h的MDCK細(xì)胞凋亡率（6.05%）高于不接種組細(xì)胞（3.23%）。據(jù)研究證實堆型艾美耳球蟲感染雞后0.5 d和第5天十二指腸黏膜細(xì)胞凋亡率最高。E.tenella子孢子無法入侵誘導(dǎo)凋亡的細(xì)胞，有E.tenella子孢子入侵的MDCK細(xì)胞不易被誘導(dǎo)凋亡。堆型艾美耳球蟲具有絲氨酸蛋白酶抑制劑（Serpin）基因。Serpin能抑制顆粒蛋白酶B所致的靶細(xì)胞DNA斷裂而阻斷其誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。E.tenella的肌動蛋白解聚合因子（ADF）在子孢子和裂殖子中的表達量均高于孢子化卵囊和未孢子化卵囊。ADF影響細(xì)胞生長、運動、凋亡及胚胎發(fā)育等重要生理功能。Yang等[2]研究表明，線粒體在球蟲感染的宿主細(xì)胞凋亡中起關(guān)鍵作用。

球蟲感染宿主細(xì)胞后，細(xì)胞受到凋亡信號刺激后，線粒體發(fā)生腫脹，位于線粒體內(nèi)外膜之間的線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔道（MPTP）開放，進而導(dǎo)致線粒體外膜膜電位降低，外膜破裂，線粒體內(nèi)細(xì)胞色素C（CytC）、凋亡誘導(dǎo)因子（AIF）、Ca2+以及活性氧自由基（ROS）等釋放到細(xì)胞質(zhì)中，它們或激活胱冬肽酶（Caspase），或獨立地破壞核內(nèi)染色質(zhì)，或作用于其他Ca2+依賴蛋白，從而引起細(xì)胞凋亡。

寄生蟲感染后，對宿主細(xì)胞產(chǎn)生不同程度的損害，殺傷宿主細(xì)胞或誘導(dǎo)宿主細(xì)胞發(fā)生凋亡。尤其是胞內(nèi)寄生蟲感染后，宿主感染細(xì)胞的凋亡可同時消除胞內(nèi)寄生蟲，降低蟲負(fù)荷。因此，宿主細(xì)胞凋亡也是宿主自我保護作用的表現(xiàn)之一，是調(diào)節(jié)寄生蟲誘導(dǎo)的宿主免疫反應(yīng)的重要因素。其機制可能通過以下3種：（1）粒酶B介導(dǎo)的通路；（2）Fas（CD95）配體、受體結(jié)合觸發(fā)的死亡通路；（3）線粒體釋放細(xì)胞色素C入細(xì)胞質(zhì)所介導(dǎo)的通路。寄生蟲感染致使宿主細(xì)胞凋亡后， 機體需在無炎癥的情況下將凋亡細(xì)胞清除。作為凋亡細(xì)胞表達的配體之一的磷脂酰絲氨酸（PS），參與了凋亡細(xì)胞被鄰近巨噬細(xì)胞識別后的無炎癥下的清除作用。PS配體的結(jié)合可引起轉(zhuǎn)化生長因子-β（TNF-β）的釋放；而后者作為一種抗炎癥細(xì)胞因子，能夠抑制巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。PS正常情況下存在于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，而在細(xì)胞凋亡時則暴露于細(xì)胞表面，從而刺激細(xì)胞吞噬作用。在該吞噬作用中，PS受體（PSR）介導(dǎo)了PS的識別。秀麗隱桿線蟲PSR-1在由細(xì)胞內(nèi)信號分子CED2、CED5、CED10、CED12介導(dǎo)的信號通路中，作為識別PS的受體，在細(xì)胞吞噬作用中起著重要的作用。

2.2 雞球蟲感染抑制宿主細(xì)胞凋亡

目前的研究表明，在其他類細(xì)胞內(nèi)寄生蟲中，細(xì)胞感染寄生蟲也能被抑制凋亡。Lang等[3]證實，牛柔嫩艾美耳球蟲子孢子感染VERO和BFGC細(xì)胞可抑制由放線菌素D、細(xì)胞松弛素B誘導(dǎo)的凋亡。剛地弓形蟲（Toxoplasma gondii）感染小鼠脾細(xì)胞后，能抑制由放線菌素D誘導(dǎo)的凋亡。犬新孢子蟲、泰勒蟲、惡性瘧原蟲、微小隱孢子蟲和利什曼原蟲等也能抑制宿主細(xì)胞凋亡。在牛艾美爾球蟲研究中，Lang等[3]證實牛艾美耳球蟲子孢子入侵細(xì)胞后使抗凋亡因子CIAP1和c-FLIP高表達，從而抑制宿主細(xì)胞凋亡。

Cacho等[4]在雞活體試驗中證實，堆型和柔嫩艾美耳球蟲第二代裂殖體在發(fā)育完成之前可激活宿主細(xì)胞的NF-κB，抑制宿主細(xì)胞凋亡，完成之后，誘導(dǎo)宿主細(xì)胞凋亡。

Sen等[5]從B淋巴細(xì)胞的核抽提物中檢測到一種核蛋白因子，發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)能與免疫球蛋白κ鏈基因增強子κB序列特異結(jié)合，并促進κ鏈基因表達，他們將其稱為NF-κB。NF-κB幾乎存在于所有細(xì)胞中。未受刺激時，胞質(zhì)中NF-κB的P65亞基與I κB蛋白結(jié)合，覆蓋NF-κB P50亞基的核定位信號，使NF-κB與I κB形成三聚體復(fù)合物，處于未活化狀態(tài)，不具備調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的能力。當(dāng)細(xì)胞受到刺激時，蛋白激酶被激活，使得I κB磷酸化并發(fā)生裂解，解離出的NF-κB隨即迅速由胞質(zhì)位移進入細(xì)胞核。入核的NF-κB二聚體與基因上的κB的位點特異結(jié)合，直接上調(diào)細(xì)胞凋亡蛋白抑制劑（c-IAP1、c-IAP2和X-IAP1） [6，7]、TNF受體相關(guān)因子（TRAF1和TlRAF2）、Bc1-2同系物A1/Bf1-1h和Bcl-XL、鋅指蛋白A20、超氧化物歧化酶等抗凋亡基因的表達，抑制細(xì)胞凋亡[8]。

寄生蟲感染后并不全是誘導(dǎo)宿主細(xì)胞發(fā)生凋亡，有些寄生蟲感染后，可抑制宿主細(xì)胞的凋亡。如弓形蟲感染，既可誘導(dǎo)宿主的CD4+T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的凋亡，同時也可抑制宿主細(xì)胞的凋亡，以延長宿主細(xì)胞的存活時間，這將有利于弓形蟲自身的存活，達到維持感染和蟲荷的目的。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，克氏錐蟲感染可抑制死亡受體Fas介導(dǎo)的凋亡過程中某一早期階段。用抗Fas單克隆抗體刺激凋亡的發(fā)生，結(jié)果錐蟲感染細(xì)胞的凋亡發(fā)生率明顯低于正常對照細(xì)胞。Caspase-8活性在發(fā)生凋亡的正常對照細(xì)胞中明顯增強，而在凋亡細(xì)胞中則完全被抑制。因此，Caspase-8活性的抑制可能參與了錐蟲感染對宿主細(xì)胞凋亡的抑制作用。同時發(fā)現(xiàn)，腫瘤壞死因子（TNF）-α刺激后，感染細(xì)胞的凋亡發(fā)生率也明顯低于正常對照細(xì)胞。

3 小結(jié)

雞球蟲感染引起的細(xì)胞凋亡是球蟲與宿主細(xì)胞之間的相互作用，球蟲感染宿主細(xì)胞后，一方面誘導(dǎo)凋亡破壞細(xì)胞，引發(fā)局部炎癥；另一方面抑制凋亡維持細(xì)胞完整性，造成持續(xù)性感染，因此宿主細(xì)胞凋亡可以視為一種自衛(wèi)反應(yīng)。球蟲抑制宿主細(xì)胞凋亡使細(xì)胞維持自身的完整性，逃避了宿主防御系統(tǒng)的殺滅作用，存活時間得以延長，為自身在細(xì)胞內(nèi)的生長、增殖和體內(nèi)擴散創(chuàng)造了條件。目前對球蟲感染引發(fā)宿主細(xì)胞凋亡的研究尚處于初級階段，大量的探索性研究有待下一步進行。

參考文獻：

[1] 許青華.柔嫩艾美爾球蟲研究概況[J].畜牧獸醫(yī)科技信息，2005（11）：15-16.

[2] YANG S S，ZHENG M X，XU H C，et al. The effect of mitochondrial ATP-sensitive potassium channels on apoptosis of chick embryo cecal cells by Eimeria tenella[J].Research in Veterinary Science，2015，99：188-195.

[3] LANG M，MICHAEL K，HORST Z，et al. Inhibition of host cell apoptosis by Eimeria bovis sporozoites[J].Veterinary Parasitology，2009，160（1-2）： 25-33.

[4] CACHO E D，GALLEGO M，LOPEZ-BERNAD F et al.Expression of antiapoptotic factors in cells parasitized by second-generation schizonts of Eimeria tenella and Eimeria necatrix[J].Veterinary Parasitology，2004，125（3-4）：287-300.

[5] SEN R，BALTIMORE D.Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences[J].Cell，1986，46（5）：705-716.

[6] HEUSSLER V T，KUENZI P，ROTTENBERG S. Inhibition of apoptosis by intracellular parasites[J].Int J Parasitol，2001，31（11）：1166-1176.

[7] CHU Z L，MCKINSEY T A，LIU L，et al. Suppression of tumor necrosis factor-induced cell death by inhibitor of apoptosis c-IAP2 is under NF-kappaB control[J].Proc Natl Acad Sci USA，1997，94（19）：10057-10062.

[8] BILLEN L P，KOKOSKI C L，LOVELL J F，et al.Bcl-XL inhibits membrane permeabilization by competing with Bax[J].Plos Biology，2008，6（6）：147.