本文關(guān)鍵詞：減毒鼠傷寒沙門氏菌影響日本血吸蟲感染小鼠代謝組的NMR研究

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【摘要】：血吸蟲病是一種全球性的人獸共患寄生蟲病,能夠造成宿主的發(fā)熱、消瘦、貧血,甚至死亡。因此,安全、有效的血吸蟲病疫苗的研制已成為目前抗血吸蟲病研究中的熱點,未來也可能成為血吸蟲病防治的根本途徑。鼠傷寒沙門氏菌屬于胞內(nèi)侵襲性兼性厭氧菌,減毒后的鼠傷寒沙門氏菌安全性大大提高,已被廣泛用于病毒、細菌及寄生蟲疫苗的研制。但是目前還沒有研究利用代謝組學方法來系統(tǒng)分析小鼠口服減毒鼠傷寒沙門氏菌后的代謝改變,更不了解減毒鼠傷寒沙門氏菌與日本血吸蟲共同作用后機體代謝物的變化規(guī)律及特點。 鑒于上述,本論文運用核磁共振(NMR)檢測與多變量數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的代謝組學研究方法,開展了減毒鼠傷寒沙門氏菌感染小鼠的代謝組學研究和減毒鼠傷寒沙門氏菌對日本血吸蟲感染小鼠代謝組的影響兩方面的研究工作。 首先,本論文通過建立減毒鼠傷寒沙門氏菌感染小鼠的實驗動物模型,并應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)和基于NMR的代謝組學方法,綜合分析了小鼠口服減毒鼠傷寒沙門氏菌11周后產(chǎn)生的免疫效應(yīng)以及血樣、尿樣、肝臟和脾臟的代謝組變化。ELISA檢測結(jié)果顯示,小鼠口服減毒鼠傷寒沙門氏菌后,血漿中細胞因子γ干擾素(IFN-γ)水平明顯升高,提示機體輔助性T細胞(Th)1型細胞免疫效應(yīng)增強。此外,機體發(fā)生的代謝應(yīng)答主要表現(xiàn)為糖異生的促進、氨基酸水平的改變、脂肪酸β-氧化的增強、膽堿類物質(zhì)合成的增多、核苷酸代謝的異常以及腸道菌群功能的活化,這些代謝物質(zhì)的變化表明減毒鼠傷寒沙門氏菌能夠引起小鼠體內(nèi)持久的代謝應(yīng)答。 其次,為了探尋減毒鼠傷寒沙門氏菌對日本血吸蟲感染小鼠代謝組的影響,本研究在小鼠口服減毒鼠傷寒沙門氏菌免疫后,再使其經(jīng)皮下感染60條日本血吸蟲尾蚴。感染后第5周,對小鼠體內(nèi)的日本血吸蟲成蟲數(shù)進行統(tǒng)計,并觀察減毒鼠傷寒沙門氏菌與日本血吸蟲共同作用所引發(fā)的小鼠體內(nèi)代謝物質(zhì)的變化規(guī)律及特點。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),減毒鼠傷寒沙門氏菌與日本血吸蟲先后感染小鼠后,能夠有效刺激機體免疫效應(yīng)的增強,并表現(xiàn)為日本血吸蟲蟲負荷的顯著性降低。共感染后小鼠代謝組變化主要表現(xiàn)為日本血吸蟲感染為主導的代謝改變,即引發(fā)了宿主體內(nèi)氨基酸的蓄積、肝糖原和葡萄糖含量的暫時性升高、糖酵解的促進、三羧酸循環(huán)的抑制、脂代謝的異常、膽堿類物質(zhì)合成受阻、核苷酸代謝的異常以及腸道菌群功能的紊亂。 綜上所述,本論文有助于進一步了解宿主-多病原體相互作用的機制,并為以減毒鼠傷寒沙門氏菌為載體的寄生蟲疫苗的研制提供代謝組學基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：代謝組學 減毒鼠傷寒沙門氏菌 日本血吸蟲 NMR 免疫
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（武漢物理與數(shù)學研究所）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R392
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-13
• 圖表目錄13-15
• 1 緒論15-41
• 1.1 減毒鼠傷寒沙門氏菌研究概況15-25
• 1.1.1 鼠傷寒沙門氏菌的生物學特性15-16
• 1.1.2 沙門氏菌的減毒方法和相關(guān)機制16-20
• 1.1.3 減毒鼠傷寒沙門氏菌入侵機體的機制20-21
• 1.1.4 減毒鼠傷寒沙門氏菌對機體的免疫效應(yīng)21-22
• 1.1.5 減毒鼠傷寒沙門氏菌的研究現(xiàn)狀22-25
• 1.1.5.1 以減毒鼠傷寒沙門氏菌為載體的細菌疫苗研究23
• 1.1.5.2 以減毒鼠傷寒沙門氏菌為載體的病毒疫苗研究23
• 1.1.5.3 以減毒鼠傷寒沙門氏菌為載體的寄生蟲疫苗研究23-24
• 1.1.5.4 以減毒鼠傷寒沙門氏菌為載體的腫瘤疫苗研究24-25
• 1.2 代謝組學簡介25-29
• 1.2.1 代謝組學的定義和特點25-27
• 1.2.2 代謝組學的研究對象和檢測手段27-28
• 1.2.3 基于NMR的代謝組學研究流程28-29
• 1.3 NMR簡介29-34
• 1.3.1 核磁共振的產(chǎn)生30-31
• 1.3.2 化學位移31-32
• 1.3.3 自旋偶合與裂分32-33
• 1.3.4 馳豫和弛豫時間33-34
• 1.3.5 代謝組學研究常用的2D NMR譜34
• 1.4 多變量分析方法的基本原理34-39
• 1.4.1 數(shù)據(jù)的標準化34-36
• 1.4.2 回溯轉(zhuǎn)換36
• 1.4.3 非監(jiān)督的模式識別方法36-37
• 1.4.4 監(jiān)督的模式識別方法37-38
• 1.4.5 數(shù)據(jù)模型的驗證38-39
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容和意義39-41
• 2 實驗材料與方法41-51
• 2.1 實驗材料41-44
• 2.1.1 主要試劑41
• 2.1.2 主要儀器41-42
• 2.1.3 菌株42
• 2.1.4 陽性釘螺42
• 2.1.5 實驗動物42
• 2.1.6 培養(yǎng)基及溶液的配制42-44
• 2.2 實驗方法44-51
• 2.2.1 細菌的培養(yǎng)及菌懸液的制備44
• 2.2.2 日本血吸蟲感染小鼠的方法44
• 2.2.3 小鼠體內(nèi)血吸蟲成蟲的沖蟲及計數(shù)方法44
• 2.2.4 動物實驗44-46
• 2.2.4.1 動物實驗方案44-45
• 2.2.4.2 實驗動物的飼養(yǎng)管理45
• 2.2.4.3 小鼠體液及組織樣品的收集45-46
• 2.2.5 樣品的處理和檢測46-49
• 2.2.5.1 組織病理學檢測46
• 2.2.5.2 臨床血生化檢測46
• 2.2.5.3 血漿中細胞因子(IFN-γ、IL-4)水平的ELISA檢測46-47
• 2.2.5.4 血漿核磁樣品的制備和~1H NMR檢測47
• 2.2.5.5 尿液核磁樣品的制備和~1H NMR檢測47-48
• 2.2.5.6 組織樣品提取、制備和~1H NMR檢測48
• 2.2.5.7 樣品二維核磁譜圖的采集48-49
• 2.2.6 數(shù)據(jù)的處理和分析49-51
• 2.2.6.1 統(tǒng)計學分析49
• 2.2.6.2 核磁譜圖處理和多變量數(shù)據(jù)分析49-51
• 3 結(jié)果與討論51-95
• 3.1 減毒鼠傷寒沙門氏菌感染小鼠的代謝組學研究51-76
• 3.1.1 引言51-52
• 3.1.2 結(jié)果52-71
• 3.1.2.1 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠體重的影響52-53
• 3.1.2.2 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠組織病理的影響53-54
• 3.1.2.3 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠血生化指標的影響54-55
• 3.1.2.4 細胞因子ELISA檢測結(jié)果55-56
• 3.1.2.5 小鼠血樣和尿樣~1H NMR譜圖分析56-64
• 3.1.2.6 減毒鼠傷寒沙門氏菌感染對小鼠血樣和尿樣代謝組的影響64-67
• 3.1.2.7 小鼠肝臟和脾臟~1H NMR譜圖分析67-68
• 3.1.2.8 減毒鼠傷寒沙門氏菌感染對小鼠肝臟和脾臟代謝組的影響68-71
• 3.1.3 討論71-75
• 3.1.3.1 減毒鼠傷寒沙門氏菌引發(fā)小鼠的免疫效應(yīng)71-72
• 3.1.3.2 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠糖代謝的影響72-73
• 3.1.3.3 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠氨基酸代謝的影響73
• 3.1.3.4 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠脂代謝的影響73-74
• 3.1.3.5 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠核苷酸代謝的影響74
• 3.1.3.6 減毒鼠傷寒沙門氏菌對小鼠腸道菌群代謝的影響74-75
• 3.1.4 小結(jié)75-76
• 3.2 減毒鼠傷寒沙門氏菌對日本血吸蟲感染小鼠代謝組的影響76-95
• 3.2.1 引言76-77
• 3.2.2 結(jié)果77-89
• 3.2.2.1 日本血吸蟲成蟲計數(shù)77-78
• 3.2.2.2 小鼠組織病理學檢測結(jié)果78-79
• 3.2.2.3 細胞因子ELISA檢測結(jié)果79-80
• 3.2.2.4 小鼠的血樣和尿樣~1H NMR譜圖的分析80-81
• 3.2.2.5 共感染和血吸蟲單獨感染對小鼠血樣和尿樣代謝組的影響81-84
• 3.2.2.6 小鼠肝臟和脾臟~1H NMR譜圖分析84-85
• 3.2.2.7 共感染和血吸蟲單獨感染對小鼠肝臟和脾臟代謝組的影響85-89
• 3.2.3 討論89-92
• 3.2.3.1 共感染引發(fā)小鼠的免疫效應(yīng)89-90
• 3.2.3.2 共感染組和日本血吸蟲組在糖代謝上的差異90
• 3.2.3.3 共感染組和日本血吸蟲組在氨基酸代謝上的差異90-91
• 3.2.3.4 共感染組和日本血吸蟲組在脂代謝上的差異91-92
• 3.2.3.5 共感染組和日本血吸蟲組在核苷酸代謝上的差異92
• 3.2.3.6 共感染組和日本血吸蟲組在腸道菌群代謝上的差異92
• 3.2.4 小結(jié)92-95
• 4 總結(jié)和展望95-97
• 參考文獻97-109
• 作者簡介及在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果109

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 唐惠儒;王玉蘭;;代謝組學:一個迅速發(fā)展的新興學科(英文)[J];生物化學與生物物理進展;2006年05期

2 ;Oral Immunization of Mice With Vaccine of Attenuated Salmonella typhimurium Expressing Helicobacter pylori Urease B Subunit[J];Biomedical and Environmental Sciences;2005年06期

3 程明;何金生;付遠輝;喬偉;焦月盈;;以減毒鼠傷寒沙門菌為載體的人呼吸道合胞病毒F蛋白DNA疫苗滴鼻免疫抗體分析[J];微生物學報;2011年07期

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本文編號：575263