中国血吸虫病防治杂志(中英文) ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (3): 304-309.
王佩豪1, 2,吴敏敏1, 2, 3,都建1, 2*
WANG Peihao1, 2, WU Minmin1, 2, 3, DU Jian1, 2*
摘要: 目的 构建刚地弓形虫ME49株致密颗粒蛋白3(dense granule protein 3,GRA3)基因缺陷虫株并鉴定其毒力。 方法 利用规律成簇间隔短回文重复序列及其相关蛋白9 [clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR⁃associated protein 9,CRISPR/Cas9]技术构建基因缺陷虫株。使用E⁃CRISPR软件设计向导RNA(guide RNA,gRNA),利用Q5定点突变试剂盒突变pSAG1::Cas9⁃U6::sgUPRT质粒上的gRNA,构建pSAG1::Cas9⁃U6::sgGRA3质粒。构建一个含有GRA3基因上游序列、乙胺嘧啶抗性基因二氢叶酸还原酶胸苷酸合酶(dihydrofolate reductase⁃thymidylate synthase,DHFR⁃TS)和GRA3基因下游序列的GRA3基因供体质粒,并通过PCR扩增出GRA3基因供体DNA。将pSAG1::Cas9⁃U6::sgGRA3质粒和GRA3基因供体DNA电穿孔转染野生型刚地弓形虫ME49速殖子,电转后的虫株悬液接种于人包皮成纤维(human foreskin fibroblast,HFF)细胞中,并用乙胺嘧啶进行筛选,获得乙胺嘧啶抗性虫株后进行单克隆筛选,采用PCR和Western blotting鉴定弓形虫GRA3基因缺陷单克隆株ME49Δgra3,采用Western blotting检测弓形虫ME49Δgra3株中GRA3蛋白表达水平。将新鲜裂解的弓形虫ME49株和ME49Δgra3株速殖子各1 000个加入接种有HFF细胞的12孔板中,置于37 ℃含5% CO2的细胞培养箱中培养7 d,以结晶紫染液染色法计数空斑数量。采用吉姆萨染色法对弓形虫ME49株和ME49Δgra3株速殖子感染的HFF细胞进行染色,计数细胞中含有1、2、4个和> 4个弓形虫纳虫泡数量的细胞。比较弓形虫ME49株和ME49Δgra3株感染的C57BL/6小鼠35 d存活率。结果 PCR扩增发现,DHFR⁃TS基因上、下游同源臂条带在弓形虫ME49Δgra3株中均成功扩增,ME49株未扩增出相应条带;GRA3基因条带在弓形虫ME49株中成功扩增,ME49Δgra3株未扩增出GRA3基因条带但扩增出含DHFR⁃TS基因的条带。Western blotting检测发现,弓形虫ME49Δgra3株中未见GRA3蛋白表达。弓形虫ME49株平均形成(352.67 ± 26.39)个空斑、ME49Δgra3株平均形成(235.00 ± 26.29)个空斑,差异有统计学意义(t = 5.472,P < 0.01)。吉姆萨染色结果显示,弓形虫ME49株感染的HFF细胞中,纳虫泡内至少含有4个弓形虫速殖子的比例为(75.67 ± 2.52)%,高于ME49Δgra3株感染组[(59.67 ± 2.31)%](t = 8.113,P < 0.01);纳虫泡内含有1个或2个弓形虫速殖子的比例为(24.33 ± 2.52)%,低于ME49Δgra3株感染组[(40.33 ± 2.31)%](t = -8.113,P < 0.01)。感染弓形虫ME49株和ME49Δgra3株的小鼠分别自感染后第8、9天开始死亡,感染后第35天存活率分别为10.00%(1/10)和70.00%(7/10),差异具有统计学意义([χ2] = 6.762,P < 0.01)。结论 成功构建了刚地弓形虫ME49Δgra3株,GRA3蛋白可能增强弓形虫ME49株毒力。
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