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一种快速获得恶性疟原虫不同生长周期的体外同步化方法及其在双氢青蒿素处理3D7后差异基因表达谱中的应用

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【作者】 郑钟原陈利娜杨婷刘慧瞿水清杨源民李玉洁张淑秋

【Author】 ZHENG Zhong-yuan;CHEN Li-na;YANG Ting;LIU Hui;QU Shui-qing;YANG Yuan-min;LI Yu-jie;ZHANG Shu-qiu;School of Pharmacy, Shanxi Medical University;Artemisinin Research Center, China Academy of Chinese Medical Sciences;Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences;School of Traditional Chinese Medicine, Guangdong Pharmaceutical University;

【通讯作者】 李玉洁;张淑秋;

【机构】 山西医科大学药学院中国中医科学院青蒿素研究中心中国中医科学院中药研究所广东药科大学中药学院

【摘要】 疟原虫体外培养体系常用作抗疟药物评价模型,但体外培养的恶性疟原虫生长趋向于无序化,影响体外抗疟药物机制研究与评价。该文通过磁珠分离法和山梨醇同步法联合构建了一种能够快速获得恶性疟原虫不同生长周期的同步化方法,短时间内获得大量窗口期较窄的疟原虫。该研究进一步利用双氢青蒿素(DHA)干预恶性疟原虫3D7早期滋养体期4 h后,提取mRNA,并进行RNA-seq分析药物处理后mRNA的差异表达情况,得到差异表达谱。按照|log2FC|>1,P<0.05的筛选标准对差异基因进行表达分析,其中上调有262条,下调有77条;对所有差异基因进行了GO功能富集,主要富集的条目包括细胞膜、丝氨酸/苏氨酸激酶活性、转运体(transporter)、茂式点(Maurer′s clefts,MCs)、rhoptry、抗原变异和免疫逃避等;KEGG通路富集包含了疟疾,脂肪酸降解、过氧化物酶体等通路;关键基因的蛋白相互作用(PPI),其中关联度(degree)较大的模块中下调基因包括rhoptry,myosin complex,transporter等与疟原虫入侵及免疫逃逸的重要生命活动相关的基因,上调基因主要与疟原虫各种毒性输出蛋白如MCs的PfSBP1相关。进行qRT-PCR验证部分基因表达水平,大部分与测序结果相近,SBP1水平明显上调,而部分抗原性蛋白表达水平下调。综上分析,DHA作用的关键分子主要集中在疟原虫的rhoptry、transporter、抗原性变异、疟原虫输出蛋白,这为进行青蒿素抗疟机制研究提供了研究方向,为开发新的抗疟药物提示了一种新的思路。

【关键词】 疟疾恶性疟原虫体外培养同步化RNA-seq
【基金】 中国中医科学院“十三五”重点领域项目(Z2017021);国家“重大新药创制”科技重大专项(2017ZX09101002-001-001-3);国家自然科学基金特别资助项目(81641002);国家自然科学基金青年基金项目(81803814)
【所属期刊栏目】 青蒿素研究 (2020年10期)
  • 【DOI】10.19540/j.cnki.cjcmm.20191031.401
  • 【分类号】R285
  • 【下载频次】129
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