《Veterinary Parasitology》：Molecular characterization of Echinococcus granulosus EGR-02244 and its functional role in canine peripheral blood mononuclear cells
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Juncheng Huang|Yanyan Zhang|Xinwen Bo|Xinwei Feng|Jing Li|Xuke Cheng|Jiaxin Zhao|Jianan Zhao|Bing Li|Linying Wei|Yan Sun|Meng Qi|Zhengrong W
Juncheng Huang|Yanyan Zhang|Xinwen Bo|Xinwei Feng|Jing Li|Xuke Cheng|Jiaxin Zhao|Jianan Zhao|Bing Li|Linying Wei|Yan Sun|Meng Qi|Zhengrong Wang
新疆农业与垦殖科学院畜牧兽医研究所，石河子832000，中国
摘要
囊性包虫病（CE）是一种由Echinococcus granulosus的幼虫阶段引起的致命人畜共患病，目前仍缺乏有效的犬用疫苗。因此，CE的预防和控制继续面临重大挑战。EGR-02244是E. granulosus中一种尚未被研究的蛋白质。我们之前的研究表明，这种蛋白质可以在犬的免疫细胞中被内化。因此，本研究的目的是系统地表征EGR-02244的分子特性，并评估其对犬外周血单核细胞（PBMCs）的免疫调节作用，从而为基于该蛋白质开发新的CE预防和控制策略提供理论基础。EGR-02244基因被克隆，其重组蛋白（rEGR-02244）也被表达出来。根据从NCBI GenBank数据库中获取的E. granulosus的EGR-02244基因序列，使用生物信息学工具预测了该编码蛋白的理化性质和结构特征。通过原核系统表达了重组蛋白rEGR-02244并进行了纯化，随后确定了其免疫原性。此外，还检测了寄生虫在不同发育阶段EGR-02244基因的mRNA表达水平和组织定位。进一步地，用不同浓度的rEGR-02244刺激犬外周血单核细胞（PBMCs）进行了功能相关实验。结果表明，EGR-02244编码一种289个氨基酸的亲水性蛋白质，不含信号肽。Western blot分析显示，这种蛋白质能被包虫病犬的阳性血清识别，表明其具有良好的反应性。转录组和定位分析显示，EGR-02244在E. granulosus的成虫阶段高表达，并特异性地定位于原头节（protoscoleces）的表皮、口钩和头部。功能实验表明，rEGR-02244能显著促进犬PBMCs的增殖，但显著抑制NO的分泌。此外，在5 μg/mL浓度下，rEGR-02244上调了IFN-γ和IL-17A的表达，同时下调了IL-10的表达。值得注意的是，在40 μg/mL浓度下，它显著增加了IL-5和Bax的水平。然而，其对Bcl-2、IL-17A和TGF-β1的调节作用在40 μg/mL时最为明显。EGR-02244表现出复杂的免疫调节特性，可能通过影响细胞因子模式和凋亡信号通路来调节终末宿主的免疫反应，从而在E. granulosus的免疫逃逸策略中发挥关键作用。
引言
囊性包虫病由Echinococcus granulosus的幼虫阶段引起，是一种对人类健康和全球畜牧业经济发展构成严重威胁的人畜共患病（Wen等人，2019年；Woolsey和Miller，2021年）。作为终末宿主，犬是疾病传播的关键。然而，针对E. granulosus的犬用疫苗的研发仍然相对滞后，这极大地阻碍了包虫病控制的进展（Deng等人，2023年；Wang等人，2024a年；Wang等人，2024b年）。尽管在E. granulosus与中间宿主之间的免疫相互作用研究方面取得了进展，包括寄生虫的免疫逃逸机制和宿主免疫反应的特征（Borhani等人，2024年；Chen等人，2024年；He等人，2023年），但对于终末宿主（犬）与寄生虫之间的相互作用机制知之甚少。目前的研究主要集中在感染后宿主的表型变化上，包括抗体动力学特征、细胞因子谱的变化以及肠道菌群结构的重组（Wang，2024年；Li等人，2020年；Wang等人，2024a年；Wang等人，2024b年）。相比之下，关于寄生虫如何主动调节宿主免疫反应的关键分子机制的研究仍然很少。我们之前的转录组分析发现，E. granulosus感染可以显著改变犬肠道上皮细胞的基因表达谱，并进一步筛选出参与天然免疫反应的多个关键受体分子（Wang等人，2024a年；Wang等人，2024b年）。尽管这一发现为分析宿主的局部免疫反应提供了有效线索，但仍然缺乏对寄生虫如何调节感染建立、免疫逃逸和免疫清除的关键基因的系统理解（McSorley和Maizels，2012年）。这直接限制了我们对宿主-寄生虫相互作用机制的深入理解，也影响了基于这一相互作用网络的疫苗开发过程。
树突状细胞（DCs）作为连接先天免疫和适应性免疫的特化抗原呈递细胞，在激活免疫反应和诱导免疫耐受方面发挥着重要的调节作用（Urban等人，1999年）。新兴证据表明，DC介导的免疫耐受是E. granulosus在宿主体内持续感染的关键机制（Wei等人，2014年）。基于此，本研究从E. granulosus感染的比格犬的肠道Peyer斑块中分离出初级细胞，并通过磁珠分选从淋巴细胞中纯化了DCs（Huang等人，2025年）。随后的蛋白质组学分析以及与E. granulosus蛋白质数据库的比较（本研究未发表的数据）成功鉴定出一种被DCs内化的寄生虫蛋白质。这种蛋白质由E. granulosus基因组中的未注释基因EGR-02244编码，其功能在现有文献中尚未报道。
本研究初步评估了rEGR-02244对宿主免疫反应和凋亡的调节作用，通过检测其对一氧化氮（NO）分泌水平和PBMCs增殖能力的影响来进行评估。同时系统地分析了辅助T细胞（Th1、Th2和Th17：IFN-γ、IL-5和IL-17A）、Treg相关因子IL-10以及凋亡途径的关键转录因子（BAX和Bcl-2）的mRNA表达变化。本研究中鉴定出的EGR-02244蛋白为分析E. granulosus与终末宿主之间的免疫相互作用提供了一个新的分子切入点。这一发现有助于在分子水平上阐明宿主和寄生虫共同进化过程中的免疫调节网络，同时也为后续开发针对E. granulosus感染的疫苗和免疫治疗干预策略提供了重要支持（Sadr和Borji，2023年）。
章节片段
动物与寄生虫
囊性包虫囊肿是从中国新疆石河子屠宰场收集的自然感染绵羊肝脏中获得的。通过光学显微镜评估囊肿的生育能力，以确认存在原头节（PSCs，即幼虫）。按照先前的方法分离并处理PSCs（Huang等人，2025年）；选择形态结构完整且存活率超过95%的PSCs进行后续实验。28天的分节成熟绦虫被
EGR-02244的生物信息学分析
使用ProtParam分析了EGR-02244的理化性质。预测该蛋白质的分子式为C1432H2344N412O416S3，相对分子质量为32085.05 Da，不稳定指数为34.87，表明其结构稳定。其平均亲水性（GRAVY得分）为-0.164，理论等电点（pI）为9.96。使用Net Phos 3.1和Net NGlyc1.0软件进行预测分析
讨论
囊性包虫病是一种全球分布的人畜共患病，对人类健康和社会经济稳定构成重大威胁（Tang等人，2019年）。在中国西北部的牧区，尤其是在新疆，其发病率仍然很高（Shi等人，2016年）。由于成本效益和操作可行性，对犬进行疫苗接种已被证明比针对中间宿主的免疫预防策略更有效（Wu等人，2024年）。因此，
结论
EGR-02244是一种稳定的免疫原性蛋白质，仅在E. granulosus的成虫阶段表达，它介导宿主的终末免疫反应。它调节犬PBMCs的增殖和细胞因子谱的能力支持了其在宿主-寄生虫界面中的功能作用。这些发现表明，EGR-02244是用于疫苗开发或终末宿主免疫预防的有希望的候选抗原。
CRediT作者贡献声明
Chen Xuke：撰写——初稿。Jiaxin Zhao：可视化、验证。Zhengrong Wang：资金获取、正式分析、数据管理、概念化。Yanyan Zhang：软件、资源、研究、正式分析、数据管理。Xinwen Bo：撰写——审稿与编辑、监督、项目管理、资金获取。Xinwei Feng：方法学、研究、正式分析、数据管理。Jing Li：撰写——审稿与编辑。Bing Li：项目管理、方法学。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
国家自然科学基金（编号：32360887、32460894），新疆生产建设兵团国际科技合作（编号：2021BC008），国家重点实验室羊遗传改良与健康养殖重大项目（编号：2021ZD02），新疆生产建设兵团的农业科技创新项目（编号：NCG202213）。作者感谢[Deepseek]在英语语言编辑方面的帮助。
