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布鲁氏菌(Brucella)可在吞噬细胞和非吞噬细胞内寄生,引起在我国流行较为广泛的传染性人兽共患布鲁氏菌病(Brucellosis)。近年来,随着畜牧业的快速发展,种群数量和饲养密度逐年增加,导致动物间布鲁氏菌病的感染率和发病率骤然上升。该病感染初期不易被察觉,一旦进入慢性期可导致多种器官和系统受损。动物布鲁氏菌病主要引起公畜睾丸炎、母畜流产、死胎等生殖系统疾病;布鲁氏菌病患者发病主要表现为男性睾丸炎、前列腺炎、女性卵巢炎等。布鲁氏菌病的流行严重威胁养殖业的发展和人类健康,同时造成巨大的经济损失。过氧化物还原酶6(Peroxiredoxin 6,Prdx6)是半胱氨酸依赖性过氧化物酶家族的一员,具有三种酶活性,包括过氧化物酶活性、磷脂酶A2活性以及溶血磷脂胆碱脂酰转移酶活性。本课题组前期研究发现,布鲁氏菌感染绵羊后,引起绵羊Prdx6的表达水平发生明显的差异变化。为了深入探讨Prdx6与布鲁氏菌胞内寄生的关系,本课题组成功表达羊和小鼠Prdx6重组蛋白,并制备抗Prdx6兔源多抗和鼠源单抗。经研究发现,宿主Prdx6对巨噬细胞内布鲁氏菌的寄生起促进作用,其表达量的变化与炎症反应、白细胞迁移明显相关。目前未见在其它细胞中研究布鲁氏菌感染与宿主Prdx6关系的研究报道。基于巨噬细胞中Prdx6与布鲁氏菌寄生的重要联系,结合布鲁氏菌感染主要侵袭生殖系统,本研究以HPT-8(小鼠胚胎滋养层细胞)、TM4(小鼠睾丸支持细胞)和CHO(中国仓鼠卵巢细胞)等生殖系统相关细胞为研究对象,利用过表达、沉默和基因敲除等技术手段,进一步探讨宿主Prdx6与生殖系统相关细胞中布鲁氏菌胞内寄生能力的关系,并分析Prdx6表达量变化引起布鲁氏菌感染生殖系统相关细胞内细胞因子差异表达情况,为进一步探讨布鲁氏菌引发宿主生殖系统疾病的分子机制提供科学依据。本研究利用猪种布鲁氏菌S2菌株感染生殖系统相关细胞,通过Western Blot技术分析胞内Prdx6蛋白表达的变化情况。结果显示:在HPT-8、TM4和CHO三种细胞中,在12 h-48 h Prdx6的表达量均呈显著上升趋势。表明布鲁氏菌感染可以引起生殖系统相关细胞Prdx6的差异表达。通过RNA干扰载体和过表达载体调节HPT-8、TM4和CHO细胞中Prdx6表达水平,分析Prdx6的差异表达对布鲁氏菌在生殖系统相关细胞内存活的影响。同时,利用CRISPR/Cas9技术敲除HPT-8、TM4和CHO细胞系Prdx6基因,以非脂质体转染法将构建的Prdx6-pSpCas9(BB)-2A-Puro-sgRNA载体转入细胞,经筛选验证,成功建立Prdx6基因缺失的HPT-8细胞系,并利用猪种布鲁氏菌S2菌株侵染Prdx6基因缺失的HPT-8细胞。结果显示,Prdx6的过表达可以提高布鲁氏菌在HPT-8、TM4和CHO等生殖系统相关细胞内的寄生能力。Prdx6的敲降和缺失可减弱布鲁氏菌胞内的生存能力。在对HPT-8、TM4和CHO中的Prdx6进行过表达和干扰后,进行细菌侵染实验,利用荧光定量PCR技术检测相关细胞因子DLL4、ICAM-1、JAM-A、MCSF、MIP-1b和Progranulin的表达。结果显示:在布鲁氏菌侵染条件下,当Prdx6上调表达时,Progranulin呈现下调表达趋势,MCSF呈现上调表达趋势;在Prdx6敲降组细胞中则相反。而DLL4、ICAM-1、JAM-A和MIP-1b无明显差异。Progranulin和MCSF可能与宿主Prdx6响应布鲁氏菌感染相关,但仍需进一步研究。本研究发现宿主Prdx6的表达有利于生殖系统相关细胞内布鲁氏菌的寄生。且在布鲁氏菌感染下,Prdx6的差异表达会引起Progranulin和MCSF细胞因子表达的变化,为深入探究布鲁氏菌在生殖系统相关细胞中感染与寄生机制提供新的切入点,为布鲁氏菌病防控治疗的进一步研究提供依据。