Bartonella quintana에 대한 신체 및 머릿니의 차등 벡터 능력에서 디펜신의 잠재적인 역할 탐구

기생충 및 벡터 16권, 기사 번호: 183(2023) 이 기사 인용

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인간의 체니와 머릿니는 동일하지만 체이만이 바르토넬라 퀸타나(Bartonella quintana)와 같은 세균성 병원체를 전파하는 매개체로 기능합니다. 두 이 아종 모두 데펜신 1과 디펜신 2라는 두 개의 항균 펩타이드만 가지고 있습니다. 결과적으로, 이 두 아종의 분자적, 기능적 특성의 차이는 둘 사이의 차별적인 벡터 능력의 원인이 될 수 있습니다.

벡터 능력의 분자적 기초를 밝히기 위해 우리는 머릿니와 머릿니에 있는 두 디펜신의 구조적 특성과 전사 인자/microRNA 결합 부위의 차이를 비교했습니다. 또한 바쿨로바이러스를 통해 발현되는 재조합 이 디펜신을 사용하여 항균 활성 스펙트럼을 조사했습니다.

디펜신 1의 전체 길이 아미노산 서열은 두 아종 모두에서 동일했지만, 디펜신 2의 두 아미노산 잔기는 두 아종 간에 달랐습니다. 재조합 이 디펜신은 대표적인 그람 양성 황색포도상구균에 대해서만 항균 활성을 보였고 그람 음성 대장균이나 효모 Candida albicans에 대해서는 항균 활성을 나타내지 않았습니다. 그러나 그들은 B. quintana에 대해 상당한 활성을 보였으며, 체이 디펜신 2는 머릿니 디펜신 2보다 훨씬 덜 강력했습니다. 조절 서열 분석에 따르면 체이의 디펜신 1과 디펜신 2의 유전자 단위는 전사 수가 감소한 것으로 나타났습니다. 인자 결합 부위는 있지만 마이크로RNA 결합 부위의 수가 증가하여 체이 디펜신의 전사 활성이 상대적으로 낮음을 시사합니다.

디펜신 2의 현저히 낮은 항균 활성과 몸니에서 디펜신 발현 확률 감소는 B. quintana 증식 및 생존 능력에 대한 완화된 면역 반응에 기여하여 머릿니에 비해 몸니의 벡터 능력이 더 높아질 가능성이 높습니다.

인체이(Pediculus humanus humanus)와 머리이(P. h.) capitis는 인간 숙주에서 전체 생애주기를 보내고 인간의 혈액을 먹는 조혈성 체외 기생충입니다. 인간 머릿니의 침입은 경제적, 사회적 문제를 일으키는 반면, 인간의 머릿니 침입은 세균성 질병을 매개하여 공중 보건을 위협합니다[1]. 체이는 인간이 옷을 입기 시작한 40,000~70,000년 전 [2]과 같은 특정 머릿니에서 진화한 것으로 추정되며, 머릿니보다 더 높은 벡터 능력을 가지고 있습니다. 이 두 가지 유형의 이 중 체이만이 각각 참호열, 발진티푸스 및 재귀열을 유발하는 Bartonella quintana, Rickettsia prowazekii 및 Borrelia recurrentis를 포함한 그람 음성 세균 병원체를 전염시키는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 머릿니는 인간에게 세균성 질병을 전염시키는 것으로 알려져 있지 않으며, 이는 몸니에 비해 면역 반응이 더 높기 때문인 것으로 보입니다[3,4,5].

몸니와 머릿니 모두에서 대표적인 면역 관련 유전자에 대한 게놈 차원의 분석을 통해 93개 유전자의 공유 세트가 밝혀졌는데, 이는 다른 곤충에 비해 인간 이의 면역 체계가 상당히 축소되었음을 나타냅니다[3]. 체액성 면역 체계와 관련된 유전자의 수는 인간 이에서 실질적으로 감소하며, 인간 이 게놈에는 일부 면역 유전자가 없습니다 [3, 6]. 인간 이의 이러한 단순화된 면역 체계는 인간의 혈액만을 먹고 사는 기생충 생활 주기로 인해 발생하는 것으로 제안되며 혈액은 상대적으로 멸균된 식단으로 간주됩니다. 흥미롭게도 인간의 머릿니와 머릿니의 게놈에서 디펜신 1과 디펜신 2라는 두 가지 항균 펩타이드(AMP)만이 확인되었습니다[3]. 비교 전사체 분석에서는 체니와 머릿니 모두 사실상 동일한 유전적 배경을 가지고 있음이 밝혀졌으며[7], 이는 이 두 유형의 머릿니 사이의 벡터 능력의 명백한 차이가 다음과 같은 면역 관련 유전자의 전사 프로필이 다르기 때문일 수 있음을 시사합니다. 디펜신. 디펜신 1과 디펜신 2의 기본 전사 수준은 몸니의 소화관 조직보다 머릿니의 소화관 조직에서 유의하게 더 높은 것으로 밝혀졌습니다[4]. 또한, defensin 1 발현은 B. quintana를 경구 공격한 후 두이의 소화관 조직에서는 유도될 수 있지만 체이에서는 유도될 수 없습니다[5]. 종합적으로 말하자면, 이러한 발견은 디펜신 1과 2의 구성적이고 유도 가능한 발현에 의해 매개되는 향상된 면역 반응이 두부 이의 벡터 능력 감소에 기여한다는 것을 시사합니다.