Page 106 - 动物生物技术与繁殖研究

动物生物技术与繁殖研究
Research on Animal Biotechnology and Reproduction

依赖蛋白激酶（CDPKs），它们在寄生虫的运动、定殖、增殖和逸出过程中发
挥重要作用，研究已证明 cdpk2 在调节寄生虫支链淀粉合成和降解中发挥作用，
cdpk2 基因的缺失会引起速殖子和纳虫空泡液泡间隙中大量支链淀粉颗粒的异常

聚集，并且会抑制组织包囊的形成。正是由于 cdpk2 基因缺失株不会在小鼠中形
成弓形虫的慢性感染，Pru:Δcdpk2 突变株可作为有效的候选疫苗之一。
为了进一步了解 cdpk2 基因的生物学功能，Wang 等利用 CRISPER-Cas9 系
统，构建了 Pru:Δcdpk2 突变株，为小鼠腹腔注射 500 个 Pru:Δcdpk2 速殖子，

研究该突变株对小鼠急性、慢性及先天性弓形虫感染的保护性。研究结果发现用
Pru:Δcdpk2 速殖子接种小鼠 28 天后，小鼠体内产生了较强烈的细胞免疫及体液
免疫反应，接种 70 天后小鼠仍存在较强的 Th1/Th2 免疫反应。用 1000 个 RH 株
或 ToxoDB ＃ 9（PYS 或 TgC7）虫株的速殖子对免疫小鼠进行攻虫实验，发现

免疫小鼠全部存活。
同样，免疫的小鼠在接种 20 个 Pru 虫株的包囊后，小鼠脑组织中弓形虫包
囊的形成数量显著降低。近年 TgNPT1 被证明是新型假定转运蛋白（NPT）家族
成员之一，在弓形虫阳离子氨基酸摄取过程中发挥着重要作用。若寄生虫的生存

环境中精氨酸 / 赖氨酸比值较高，非依赖 TgNPT1 的阳离子氨基酸运输途径将吸
收充足的精氨酸以保证虫体生存。Rajendran 等发现缺失了 TgNPT1 的弓形虫，
弓形虫在哺乳动物细胞内生存所需的精氨酸 / 赖氨酸平衡会被破坏，弓形虫的生
长就会受到明显抑制。鉴于 TgNPT1 在弓形虫的生存和毒力中所发挥的重要作用，

TgNPT1 基因缺失的突变虫株可能成为抗弓形虫候选疫苗。
Yang 等使用 CRISPRCas9 系统敲除 RH 株的 TgNPT1 基因，构建减毒活虫
疫苗并评估其对小鼠的保护作用。发现用 RH:ΔNPT1 免疫 42 天后，小鼠会引
起高水平的特异性弓形体抗体 IgG1、IgG2a 和 IgG。在免疫小鼠脾细胞的悬液

中，细胞因子水平显著增加，并且诱导小鼠产生了 Th1/Th2 免疫反应。实验通过
不同感染方式，利用 RH、PYS 和 Pru 多种虫株的速殖子以及 Pru 虫株的包囊对
小鼠进行攻毒，结果发现免疫后的小鼠在此般急性及慢性感染中的存活率均为
100%。相对于对照组小鼠，免疫组小鼠脑组织中所含有的弓形虫包囊数量显著

减少。研究表明 RH:ΔNPT1 虫株能够引起强烈的抗弓形虫免疫反应，可以抵抗
不同毒力水平的弓形虫虫株。此外 Wang 和 NX 等使用 CRISPR-Cas9 系统研究发
现，RH:ΔGRA17 和 ME49:Δldh 基因敲除虫株对急慢性弓形虫感染小鼠模型均

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