Host-parasite interaction controlling brain-tropic migration of Toxoplasma gondii

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K17570
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Veterinary medical science; Parasitology (including sanitary zoology)
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: Umeda Kousuke 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 特任研究員 (20792443)
• Research Collaborator: Nishikawa Yoshifumi 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (90431395) ; Nihei Koichi 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所 (40373344) ; Ihara Fumiaki 帯広畜産大学, 原虫病研究センター (00800773)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Toxoplasma gondii / 生体防御 / 体内伝播 / 中枢神経系

Outline of Final Research Achievements

We aimed to elucidate the mechanisms of brain-tropic migration of Toxoplasma gondii and investigated the interaction between host defense mechanisms and parasite-derived proteins. We focused on T. gondii cyclophilin 18 (TgCyp18) because of previous reports on its effect on host immune responses. During infection of T. gondii in mice, it was suggested that TgCyp18 affected the production of inflammatory cytokines and contributed to the migration of parasites from a local infection syte to the whole body. In addition, transcriptomic analysis was performed on immune-related receptors (i.e. TLR2, CCR5, CXCR3) in primary brain cells during T. gondii infection. The result showed that these receptors regulated the expression of inflammatory genes during T. gondii infection in brain cells to some extent.

Free Research Field

寄生虫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

感染局所から全身を経て中枢神経系へ至るトキソプラズマの体内伝播過程は、その生活史として興味深いだけでなく、トキソプラズマ症への対策にもつながる重要な標的である。一方で本原虫の体内伝播に関する知見は限られており、本研究によりTgCyp18が感染局所から全身への感染拡大に関与する可能性が示されたことは、原虫と宿主の間の分子ネットワークの一端を明らかにする成果である。また炎症に関わる受容体について、脳細胞においても遺伝子発現に対する一定の役割が見られたことは、原虫が中枢神経系へ移動した後の感染維持メカニズムに関する知見につながり、関連する薬剤の開発など、応用研究的な発展も期待される。