Research Article

First analysis of Spirometra mansoni excretory–secretory proteins by the 4D-DIA method

Première analyse des protéines d’excrétion-sécrétion de Spirometra mansoni par la méthode 4D-DIA

Department of Parasitology, School of Basic Medical Sciences, Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, PR China

^* Corresponding authors: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (S Li); This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (X Zhang).

Received: 19 July 2025
Accepted: 30 March 2026

Abstract

In this study, adults and plerocercoids of S. mansoni were cultivated in vitro to systematically analyze the components of the excretory–secretory proteins (ESPs) of Spirometra mansoni. Afterwards, the differentially expressed proteins (DEPs) were identified and protein components were examined using the Data Independent Acquisition (DIA) mode. A total of 944 proteins were identified, including 580 plerocercoid-specific proteins, whereas no specific proteins were found in adults. Quantitative analysis revealed that 607 proteins were significantly differentially expressed, with 390 upregulated in the plerocercoid group, and 217 upregulated in the adult group. Gene Ontology functional annotation revealed that the upregulated proteins in the plerocercoid group were significantly enriched in functions such as nitrogen compound metabolism, proteasome core complexes, and ion binding. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway enrichment revealed that the DEPs were strongly correlated with signal transduction, signal transportation, and catabolism pathways. Moreover, metabolic network analysis revealed that key pathways included the pentose phosphate pathway and glycolysis/gluconeogenesis. In addition, indirect ELISA revealed that immunization of mice with ESPs induced a Th1/Th2 mixed immune response, dominated by a Th1 response. Cytokine detection further verified that ESPs had good immunogenicity, and could activate both humoral and cellular immune responses. This study revealed, for the first time, the differential expression profile of ESPs between adults and plerocercoids of S. mansoni. These findings offer a potential reference for the diagnosis and prevention of sparganosis.

Résumé

Afin d'analyser systématiquement les composants des protéines d'excrétion-sécrétion (PES) de Spirometra mansoni, les adultes et les plérocercoïdes de S. mansoni ont été cultivés in vitro. Les protéines différentiellement exprimées (PDE) ont ensuite été identifiées et leurs composants analysés par la méthode d'acquisition de données indépendante (DIA). Au total, 944 protéines ont été identifiées, dont 580 spécifiques aux plérocercoïdes, tandis qu'aucune protéine spécifique n'a été trouvée chez les adultes. L'analyse quantitative a révélé que 607 protéines étaient significativement différentiellement exprimées, dont 390 surexprimées chez les plérocercoïdes et 217 chez les adultes. L'annotation fonctionnelle Gene Ontology a révélé que les protéines surexprimées chez les plérocercoïdes étaient significativement enrichies en fonctions telles que le métabolisme des composés azotés, les complexes centraux du protéasome et la liaison aux ions. L'analyse d'enrichissement des voies métaboliques de la Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) a révélé une forte corrélation entre les protéines différentiellement exprimées (PDE) et les voies de transduction et de transport du signal, ainsi que les voies de catabolisme. De plus, l'analyse du réseau métabolique a mis en évidence l'implication des voies des pentoses phosphates et de la glycolyse/gluconéogenèse. Par ailleurs, un test ELISA indirect a montré que l'immunisation de souris avec des ESP induisait une réponse immunitaire mixte Th1/Th2, à prédominance Th1. La détection des cytokines a confirmé la bonne immunogénicité des ESP et leur capacité à activer les réponses immunitaires humorales et cellulaires. Cette étude révèle pour la première fois le profil d'expression différentielle des ESP entre les adultes et les plérocercoïdes de S. mansoni. Ces résultats offrent ainsi une piste potentielle pour le diagnostic et la prévention de la sparganose.