发现 ! JEV：外泌体蛋白组学揭示猪寄生虫与宿主互作机制

猪蛔虫（Ascaris suum）寄生于小肠，是最常见的猪寄生线虫之一，严重危害猪群健康。已有研究证明，一些寄生虫能够释放与宿主细胞融合的外囊泡EVs，这些EVs携带的小分子会在宿主-寄生虫互作过程中发挥作用。因此，加深对猪蛔虫分泌的EVs携带分子功能的认识，有可能为治疗猪寄生虫的疫苗和药物提供线索。

近日，来自丹麦、挪威等多国研究人员在《J Extracell Vesicles》（IF=11）杂志上在线发表了“Exploration of extracellular vesicles from Ascaris suum provides evidence of parasite–host cross talk”的研究论文，首次深入描述了猪蛔虫不同发育阶段和身体部位的细胞外囊泡（EVs），并阐述了外囊泡在宿主-寄生虫互作中的作用。

01丨研究材料

发育阶段：猪蛔虫的第三期幼虫L3、第四期幼虫L4和成虫。

部位：成虫分泌物（ES）、成虫体液（ABF）、成虫肠组织、不含EVs的上清液（SN）。

02丨技术方法

label-free定量蛋白质组学    miRNA测序 

03丨研究路线

04丨研究结果

01 EVs提取并鉴定：猪蛔虫在体外产生并释放细胞EVs

为了明确EVs在寄生虫-宿主之间的作用，作者提取来自猪蛔虫成虫、L3、L4、体液和肠组织的EVs，采用透射电镜和NTA检测EVs的大小和特征，说明分离提取EVs的准确性和完整性。

02  EVs作用分子鉴定1：miRNA结果显示靶基因与宿主免疫应答相关

最近的研究表明，EVs相关的miRNAs有助于对蠕虫和宿主的相互交流。因此，作者通过small RNA seq获得猪蛔虫不同发育阶段和不同部位EVs的miRNA数据。为了鉴定miRNAs的潜在靶基因，作者结合了感染蛔虫和未感染的猪的肠道组织的微阵列结果，进行了靶基因预测分析。其中2个基因在感染猪中上调，43个基因下调。作者主要关注免疫相关的基因，最终确定了在T细胞增殖和活化、细胞因子和趋化因子产生等过程中，发挥免疫相关功能的7个基因。这些基因在受感染的猪中都显著下调。综上说明，猪蛔虫的幼虫和成虫都会释放出细胞外miRNAs。这些miRNAs可能会靶向调节猪的基因，而这些靶基因编码与宿主免疫应答有关的蛋白质。

03  EVs作用分子鉴定2：蛋白质组学显示EVs的蛋白分子具有免疫调节特性

除miRNAs外，EVs还含有多种蛋白质，包括囊泡膜，这些物质在宿主-寄生虫交流的许多方面（发病机制和免疫逃避）也发挥了重要作用。作者使用LC-MS/MS分析了猪蛔虫成虫ES EVs、完整的ES产物和ES SN，鉴定蛋白质组成和表达水平。在ES EVs、ES和ES SN中分别鉴定出总共268、101和129种蛋白质，其中3个样品中均存在61种蛋白质。EVs共有154种特异性蛋白，而ES仅有16种特异蛋白质，ES SN则仅有5种特异蛋白质。蛔虫释放的蛋白酶被认为在代谢性食品加工、迁移过程中的组织渗透以及宿主免疫调节方面（通过降解免疫细胞表面受体和肠道粘蛋白）发挥作用；热休克蛋白在激活先天免疫、诱导APCs成熟和提供触发适应性免疫应答的多肽方面发挥了关键作用。以上结果表明EVs的蛋白分子具有免疫调节特性，在宿主-寄生虫互作中发挥着重要作用。

04  结论

本研究首次证明猪蛔虫在从L3、L4到成虫的发育过程都释放EVs。同时利用蛋白质组学技术和miRNA测序，在EVs的组分中鉴定到了可能针对宿主关键免疫基因的miRNAs及免疫调节特性的蛋白质，这些小分子帮助猪蛔虫逃避针对自身的固有宿主免疫反应，从而有利于猪蛔虫在宿主中的存活。该研究提高了人们对寄生虫在宿主恶劣环境中建立生存机制的认识。此外，对寄生虫生存至关重要的miRNAs可以作为抗寄生虫药物的靶点，作为传统驱虫药的替代品。