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先天性免疫细胞胞外诱捕(extracellular traps, ETs)是新近发现的一种非吞噬依赖的先天性免疫胞外防御机制,存在于脊椎动物甚至是无脊椎动物的中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞和单核细胞/巨噬细胞中,是一种以自身DNA和多种颗粒蛋白组成的纤维状结构,该结构可捕获细菌、真菌、病毒和原虫等病原微生物以限制其在体内扩散,并通过高浓度毒性蛋白将其杀灭,但目前为止尚未见线虫诱发ETs的相关报道。旋毛虫是一种典型的人兽共患寄生线虫,其感染特点之一就是虽然在病灶处可见嗜酸性粒细胞等浸润和募集现象,却无明显可见的炎性反应,即宿主先天性免疫细胞在旋毛虫感染初期呈现免疫功能缺失状态。此外,研究证实了A族链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌等细菌能够分泌核酸酶降解ETs的主要骨架DNA以逃避ETs杀伤机制。2011年公布的旋毛虫基因组显示,旋毛虫拥有125种庞大的DNase II家族蛋白,并且一半以上的基因被认为编码排泄/分泌产物(excretion/secretion products, ESP)。因此,推断旋毛虫可能通过分泌DNase II降解先天性免疫细胞ETs从而逃避宿主的先天性免疫防御机制。首先,研究小鼠巨噬细胞细胞系J774A.1针对旋毛虫是否也存在ETs现象。利用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察,并没有发现旋毛虫肌幼虫和新生幼虫刺激巨噬细胞向细胞外释放纤维状结构。同时旋毛虫的ESP可显著抑制白色念珠菌刺激巨噬细胞产生胞外纤维状结构。但存在核酸酶抑制剂金精三羧酸(aurintricarboxylic acid, ATA)时旋毛虫可诱导巨噬细胞产生这些结构并被其粘附,且该结构主要成分为DNA,因此确定为巨噬细胞胞外诱捕网(macrophageextracellular traps, METs)。旋毛虫诱导的MET并不依赖细胞坏死、凋亡及ROS产生。METs体外可以杀伤30-40%的旋毛虫。其次,通过琼脂扩散法、琼脂糖凝胶电泳和酸溶法确定了旋毛虫肌幼虫及成虫/新生幼虫混合ESP在酸性(pH4、pH5和pH6)和弱碱性(pH8和pH9)环境下存在核酸酶活性,这种核酸酶活性可被ATA和高浓度阳离子所抑制,而不能被EDTA和G肌动蛋白抑制。在25°C、30°C和37°C时表现出最佳核酸酶活性。利用DNA底物切割实验及切割产物末端基团测定进一步证明了这种活性核酸酶属于DNase II。1D(SDS-PAGE)核酸酶酶谱分析显示,旋毛虫肌幼虫及成虫/新生幼虫ESP分别存在一条和两条活性核酸酶条带。利用2D核酸酶酶谱分析结合NanoLC-ESI-MS/MS分析方法,从旋毛虫肌幼虫及成虫/新生幼虫ESP中均检测到四个核酸酶活性点。且肌幼虫ESP的活性点均为一种DNase II蛋白,而成虫/新生幼虫ESP的活性点来源于两种蛋白的DNase II家族蛋白。最后,对旋毛虫125种DNase II家族蛋白中唯一在C端具有一个典型DNaseII活性位点HKD基序的plancitoxin-1-like进行克隆、原核表达和活性鉴定。测序结果显示,扩增获得的序列比GenBank预测的短210bp,并且相对应的氨基酸序列中在N端和C端都具有HKD基序。Western blot显示,重组蛋白的抗体可识别虫体粗抗原而不能识别ESP,所以2D电泳和质谱分析中未鉴定出该蛋白。Real-time quantitative PCR和免疫定位分析表明该蛋白表达于旋毛虫各个发育时期。利用1D核酸酶酶谱证明了包涵体表达的rTs-Pt经胶内复性表现出不依赖于阳离子的核酸酶活性,并且在酸性环境中(pH4和pH5)和25°C、30°C和37°C时表现出较强活性。总之,旋毛虫ESP中存在典型的DNase II活性酶,利用ATA阻断旋毛虫分泌的核酸酶活性后,巨噬细胞可释放METs捕获并杀死旋毛虫,但抗旋毛虫血清封闭并不能激发这种杀伤机制。利用1D核酸酶酶谱、2D核酸酶酶谱结合NanoLC-ESI-MS/MS方法从ESP分离鉴定出多种DNase II,且具有典型DNase II活性位点的plancitoxin-1-like不属于ESP,而是一种旋毛虫虫体蛋白。本研究结果首次揭示了旋毛虫可通过分泌DNase II逃避宿主METs杀伤机制。