学校代码：10564学号：2016307310
分类号：S855.9密级：
硕士学位论文
基于LC-MS/MS技术对磺胺嘧啶钠治疗小鼠弓形虫病中宿主血清代谢组学研究
甘云
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第一指导教师：翁亚彪副教授
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buzzword第二指导教师：
学院名称：兽医学院
专业学位类别：兽医硕士pillowca
领域：无
答辩委员会主席：
justnow
中国·广州
2018年6月
华南农业大学
学位论文原创性声明
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摘要哈尼英文
弓形虫属于顶复亚门类专性胞内寄生原虫，是弓形虫病的病原体，几乎能感染所有脊椎动物。据文献记载，感染弓形虫的人口已约占世界人口的1/3。弓形虫病是一种传播极广、危害性极大的流行性人兽共患病，而磺胺嘧啶钠（Sulfadiazine Sodium , SDZ）是治疗改善弓形虫病最有效的药物之一，但是该药副作用大，过量使用会对机体造成很大的伤害。即便如此，SDZ依然是治疗弓形虫病的首选药物。SDZ在治疗弓形虫病的过程中，通过抑制二氢叶酸还原酶(Dihydrofolate Reducta, DHFR)酶活性阻碍叶酸的合成，影响病原在体内的增殖从而达到治疗弓形虫病的目的。但SDZ在治疗弓形虫病的过程中是否也影响了机体的生理病理变化，仍未清楚。因此，本研究旨在通过探究SDZ治疗小鼠弓形虫病的过程中宿主的血清代谢变化，探究药物在该过程中影响机体生理和病理变化的机制，同时探索弓形虫GT1株感染的小鼠在SDZ治疗过程中，病情从急性到慢性的转归。
首先，本研究利用Balb/C小鼠建立了感染及治疗动物模型，感染GT1株弓形虫的小鼠经SDZ治疗之后，宿主实现了从急性感染到慢性感染状态的转归，并在慢性期时小鼠脑组织中出现了弓形虫包囊。并且本研究利用液相色谱-质谱联用技术（Liquid Chromatography Coupled to Mass Spectrometry, LC-MS/MS），对不同实验组小鼠血清进行代谢组学分析。研究发现在正负离子模式下分别出现了8821和5128个离子峰；通过主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和偏二乘法最小判别分析（Partial Least Squares-discriminate Analysis, PLS-DA）发现：未用药物治疗的小鼠在感染弓形虫6天后出现了系统性的代谢紊乱，而同期的治疗组小鼠却只有很小的代谢差异；而在治疗12天断
药后，小鼠又陆续出现了典型的急性期症状，并且宿主代谢层面也出现了剧烈的波动；小鼠断药后16天，小鼠的发病状态又趋于稳定，并且宿主的代谢波动也变得比较缓和，而此时那些代谢受到了影响。本研究说明宿主的代谢变化与宿主在治疗过程中的表现是一致的。利用受试者工作曲线（Receiver Operating Characteristic, ROC）初步筛选了急性组相比于空白组的脂类潜在标记物。对治疗过程中小鼠血清中代谢物及其受影响的代谢通路进行分析，发现“脂类和类脂类分子”占了整个代谢物的一半以上，并通过拓扑分析发现了整个实验过程中受到影响的亚油酸代谢、鞘脂类代谢、甘油磷脂代谢、α-亚油酸代谢以及花生四烯酸代谢的代谢通路。发现了可能由弓形虫在宿主中的逃避机制或者由SDZ直接或间接影响的磷脂酶A2（Phospholipa A2,
PLA2）介导的炎症机制。
本研究首次探索了SDZ治疗弓形虫GT1株感染小鼠后的疾病转归，这对今后小鼠口腔感染GT1包囊模型的建立以及感染后机体的病理学、生理学和免疫学研究创造了可能，也提供了分析GT1虫株从速殖子到缓殖子阶段的转化过程以及基因表达控制该过程的机会。本研究还首次探究了SDZ治疗小鼠弓形虫病宿主的血清代谢组学变化，这对进一步认识和理解SDZ的治疗作用具有重要的意义，也可能为发现治疗弓形虫病新手段提供有效的数据支持。
关键字：弓形虫；磺胺嘧啶钠；代谢组学；血清
LC-MS/MS-bad Serum Metabolomics Study of Mou
Toxoplasmosis in Treatment with Sulfadiazine Sodium
Gan Yun
(College of Veterinary Medicine, South China Agricultural University,
Guangzhou 510642, P. R. China)
Abstract
Toxoplasma gondii, an obligate intracellular protozoan parasite, is the causative agent of toxoplasmosis that has the ability to infect any endotherm of vertebrata. Approximately one third of the world’s population has been infected with T. gondii. Toxoplasmosis is a widespread zoonosis which can cau great harms to humans and animal. Sulfadiazine Sodium (SDZ) is one of the best drugs of the world to treat toxoplasmosis. While, numerous studies have found the toxicity problems in the process of using sulfadiazine, while SDZ is still the dominating drug to improve toxoplasmosis. SDZ can block the folate biosynthesis pathway by restraining dihydrofolate reducta (DHFR), thereby interfering the parasite replication in body and reaching the purpo of treatment. In
addition, it is yet to know whether sulfadiazine treatment of toxoplasmosis also affect the changes of physiological and pathological in the host.Therefore, the objectives of this study were to explore the rum metabolic changes of the host during the treatment of toxoplasmosis with SDZ and to find out the mechanism of the drug treatment of toxoplasmosis on the body; Moreover, explore the dia form acute to chronic recovery of SDZ-treated mice infected with the GT1 strain of T. gondii.
This study ud Balb/C mice to establish model of infection and treatment. Toxoplasmosis was treated by SDZ to achieve an acute-to-chronic outcome in mice infected with T. gondii (GT1) and the Toxoplasma cysts were detected in the mou brain during chronic pha. In the prent study, liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS/MS) was ud to analyze the rum metabolomics of different experimental mice. In the positive and negative ion modes, 9894 and 6532 ion peaks were detected, respectively, by principal component analysis (PCA) and partial least square analysis (PLS-DA). The mice that had not been treated with drugs appeared systemic metabolic disorder at 6 days after the infection with T. gondii. While, the mice treated by SDZ had only a small metabolic difference at the same period. After treatment for 12 days and then off drenching SDZ, the mice showed typical symptoms of acute pha, and the host's
