甘楨王蓓魯義善湯菊芬簡(jiǎn)紀(jì)常吳灶和
(1.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,湛江 524088;2.廣東省水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物病原生物學(xué)及流行病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物病害控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湛江 524088;3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,廣州 510225)
羅非魚免疫學(xué)研究進(jìn)展
甘楨1,2王蓓1,2魯義善1,2湯菊芬1,2簡(jiǎn)紀(jì)常1,2吳灶和2,3
(1.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,湛江 524088;2.廣東省水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物病原生物學(xué)及流行病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物病害控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湛江 524088;3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,廣州 510225)
羅非魚是我國主要的養(yǎng)殖魚類之一,近年來頻繁爆發(fā)的羅非魚病害給羅非魚產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于免疫防治技術(shù)在水環(huán)境保護(hù)、食品安全等方面的優(yōu)勢(shì),探討魚體免疫系統(tǒng)特性和免疫應(yīng)答機(jī)制逐漸成為學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)。就羅非魚的非特異性免疫、體液免疫和細(xì)胞免疫等方面的研究成果作一綜述,旨在為今后深入研究羅非魚病害的免疫防治技術(shù)提供一些可行的思路和有效的依據(jù)。
羅非魚 非特異性免疫 體液免疫 細(xì)胞免疫
近年來,隨著養(yǎng)殖水體的惡化和養(yǎng)殖密度的提高,水產(chǎn)動(dòng)物病害頻繁發(fā)生,給養(yǎng)殖業(yè)造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失,病害的發(fā)生已成為整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的一大制約因素。一般來說,疾病的發(fā)生是在病原、宿主和環(huán)境的相互作用下產(chǎn)生的,其中宿主的免疫反應(yīng)能影響病原的侵染和繁殖,對(duì)疾病的進(jìn)程起到了關(guān)鍵的限制作用,因此魚類免疫學(xué)的研究能為漁用疫苗、免疫佐劑和藥物的開發(fā)奠定關(guān)鍵的理論基礎(chǔ),是水產(chǎn)動(dòng)物病害領(lǐng)域的熱點(diǎn)學(xué)科之一。此外,魚類作為較為低等的脊椎動(dòng)物,是脊椎動(dòng)物免疫系統(tǒng)進(jìn)化過程中的重要一環(huán),對(duì)于魚類免疫學(xué)的研究有利于人們了解脊椎動(dòng)物免疫系統(tǒng)的起源與進(jìn)化趨勢(shì),具有非常重要的理論意義。
羅非魚(Oreochromis spp.)具有生長快、繁殖力高、食性廣和抗病力強(qiáng)等特點(diǎn),適合于集約化養(yǎng)殖,并且羅非魚產(chǎn)品價(jià)格適中,深受廣大消費(fèi)者的青睞,是聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAQ)推薦養(yǎng)殖的優(yōu)質(zhì)魚類。我國是世界上最大的羅非魚養(yǎng)殖生產(chǎn)國和出口貿(mào)易國,羅非魚產(chǎn)業(yè)對(duì)于我國乃至世界的糧食供應(yīng)和促進(jìn)我國的國際貿(mào)易都有著十分重要的意義。然而,近幾年來,羅非魚病害頻發(fā),給羅非魚產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。例如,2009年廣東、海南等地養(yǎng)
殖羅非魚的鏈球菌病發(fā)病率達(dá)20%-50%,死亡率達(dá)50%-70%[1],病害的發(fā)生嚴(yán)重阻礙了羅非魚產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。對(duì)于羅非魚病害的防治,目前大多采用以抗生素為主的藥物治療手段,傳統(tǒng)的藥物治療雖然具有一定的治療效果,但卻由于其潛在的環(huán)境污染問題和食品安全問題而飽受詬病。因此,探討羅非魚病原的致病機(jī)理和魚體的免疫機(jī)制,并以此為理論基礎(chǔ),采用免疫防治技術(shù)控制羅非魚病害,將會(huì)是未來羅非魚病害防治的發(fā)展方向。本文綜述近年來羅非魚免疫學(xué)的相關(guān)研究成果,旨在為今后深入研究羅非魚病害的免疫防治技術(shù)提供一些可行的思路和有效的依據(jù)。
1.1 非特異性免疫細(xì)胞
魚類的非特異性免疫細(xì)胞主要包括非特異性細(xì)胞毒性細(xì)胞(Nonspecific cytotoxic cell,NCC)和吞噬細(xì)胞(Phagocyte),其中非特異性細(xì)胞毒性細(xì)胞是哺乳動(dòng)物自然殺傷細(xì)胞在硬骨魚類中的進(jìn)化前體,在魚體早期抗腫瘤和免疫監(jiān)視中具有重要作用,而吞噬細(xì)胞包括巨噬細(xì)胞(Macrophage)、粒細(xì)胞(Granulocyte)和單核細(xì)胞(Monocyte)等,可對(duì)入侵體內(nèi)的病原產(chǎn)生快速的免疫應(yīng)答。
羅非魚的非特異性細(xì)胞毒性細(xì)胞主要分布于頭腎和脾臟,激活后可組成型表達(dá)腫瘤壞死因子α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α),通過TNF-α與膜表面受體TNFR-1結(jié)合而發(fā)揮其細(xì)胞毒性作用,對(duì)癌細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞都有極強(qiáng)的清除功能,其細(xì)胞毒性雖然是非特異性的,可其作用對(duì)象卻是有選擇性的,可識(shí)別和殺傷細(xì)胞系HL-60、U937、K562、IM-9和NC-37,而YAC-1對(duì)其作用不敏感[2]。羅非魚血清中的多種細(xì)胞因子可激活NCC的細(xì)胞毒性,在這個(gè)過程中NCC的細(xì)胞數(shù)量并沒有增加,增加的只是單個(gè)NCC的細(xì)胞毒性[3]。一些非特異性免疫因子可調(diào)控羅非魚NCC的細(xì)胞凋亡,如腫瘤壞死因子α可抑制NCC的細(xì)胞凋亡,而細(xì)胞凋亡敏感性(Cellular apoptosis susceptibility,CAS)基因的表達(dá)則可激活NCC的細(xì)胞凋亡[4,5]。Ⅰ型非特異性細(xì)胞毒性細(xì)胞受體蛋白(Non-specific cytotoxic cell receptor protein -1,NCCRP-1)是一種在NCC活化過程起到關(guān)鍵作用的受體蛋白,它既是靶細(xì)胞溶解過程的抗原識(shí)別分子,又是NCC釋放細(xì)胞因子的啟動(dòng)者。Ishimoto等[6]利用CpG回文序列刺激羅非魚的頭腎細(xì)胞,成功克隆了羅非魚NCCRP-1的cDNA序列,半定量分析結(jié)果顯示NCCRP-1在肝臟、頭腎和脾臟表達(dá)量較高,這與NCC的器官分布具有一致性。而原位雜交的結(jié)果則表明,NCCRP-1的轉(zhuǎn)錄在淋巴細(xì)胞以及中性粒細(xì)胞中都有發(fā)生,說明其可能在羅非魚的非特異性免疫應(yīng)答中發(fā)揮著重要的作用。
魚類細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是研究魚類免疫機(jī)制的一項(xiàng)重要手段,盡管相對(duì)于高等脊椎動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)起步較晚,但國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)相繼構(gòu)建出280余株不同的魚類細(xì)胞系。雖然羅非魚的細(xì)胞系目前還沒有被成功構(gòu)建,但已有學(xué)者初步探索羅非魚非特異性免疫細(xì)胞的培養(yǎng)條件,如王秋華[7]發(fā)現(xiàn)19-25℃是羅非魚巨噬細(xì)胞的最適培養(yǎng)溫度,而注射角鯊烯后48-72 h則是分離巨噬細(xì)胞的最佳時(shí)期,所培養(yǎng)出的羅非魚巨噬細(xì)胞具有與哺乳動(dòng)物巨噬細(xì)胞類似的特征,如形態(tài)不規(guī)則、核漿比值低、貼壁生長及可形成多核巨大細(xì)胞等。
1.2 非特異性免疫因子
魚類是兼有特異性免疫和非特異性免疫的脊椎動(dòng)物,但與高等哺乳動(dòng)物相比,魚類特異性免疫機(jī)制還不完善,在抵御病原體時(shí)主要依賴非特異性免疫的作用,而非特異性免疫因子是魚類非特異性免疫的主要承擔(dān)者。魚類非特異性免疫因子包括主要組織相容性復(fù)合物、抗菌肽、溶菌酶、凝集素、補(bǔ)體、干擾素、轉(zhuǎn)鐵蛋白和趨化因子等,在羅非魚中對(duì)這些免疫因子有著廣泛而較為深入的研究。
主要組織相容性復(fù)合體(Major histocompatibility complex,MHC)是參與免疫細(xì)胞發(fā)育、抗原提呈識(shí)別以及免疫應(yīng)答的關(guān)鍵組分。羅非魚MHC IIA基因由4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子組成,序列存在豐富的多態(tài)性,且主要集中在α-1區(qū),表達(dá)分析結(jié)果顯示其在脾臟、腎臟、腸、鰓、性腺、肝臟和心臟表達(dá)量都很高;MHC IIB基因由6個(gè)外顯子和5個(gè)內(nèi)含子組成,這不同于其他硬骨魚類MHC IIB所具有的5個(gè)外顯子、4個(gè)內(nèi)含子的結(jié)構(gòu),表達(dá)分析結(jié)果顯示其在胃和鰓的表達(dá)水平較高。此外,MHC IIA和IIB
還可作為兩個(gè)參與抵御鏈球菌的候選免疫分子,因?yàn)樵诟骨蛔⑸錈o乳鏈球菌后,二者在鰓、腎臟、腸和脾臟這幾個(gè)主要的免疫器官中都出現(xiàn)了明顯的上調(diào)表達(dá)[8,9]。在哺乳動(dòng)物中,MHC II和T細(xì)胞抗原受體(T cell receptor,TCR)的相互作用提供了T細(xì)胞活化所必需的第一信號(hào),這種機(jī)制在羅非魚中是否具有保守性,還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
Hepcidin是一種在肝臟特異表達(dá)的抗菌肽,在抵抗病原感染中起到了重要的作用,也是抗菌肽研究中的一個(gè)熱點(diǎn),近年來有不少關(guān)于羅非魚Hepcidin的研究成果。Huang等[10]通過噬菌體文庫雜交的方法,得到了3種莫桑比克羅非魚Hepcidin(分別命名為TH1-5、TH2-2和TH2-3)的cDNA序列,并化學(xué)合成了這3種Hepcidin的成熟肽;對(duì)由cDNA序列所推導(dǎo)出的氨基酸序列進(jìn)行進(jìn)化分析,發(fā)現(xiàn)羅非魚的TH1-5類似于海貍的Hepcidin,TH2-2類似于牙鲆的JF1,TH2-3類似于牙鲆的JF2;而抗菌試驗(yàn)則證明TH1-5和TH2-3具有廣譜的抗菌活性,而TH2-2則不具有抗菌活性。在此研究基礎(chǔ)上,該團(tuán)隊(duì)又分別針對(duì)TH1-5和TH2-3進(jìn)行了一系列深入研究,結(jié)果表明,TH1-5和TH2-3對(duì)免疫相關(guān)基因都具有調(diào)節(jié)作用,TH1-5具有抗菌(創(chuàng)傷弧菌和無乳鏈球菌)和抗病毒(傳染性胰腺壞死病毒和日本腦炎病毒)[11-13]的功能,TH2-3則具有抗菌(創(chuàng)傷弧菌)[14,15]的功能。而文雅等[16]對(duì)TH1-5的成熟肽(mTH)進(jìn)行了重組DNA表達(dá)發(fā)現(xiàn),重組mTH對(duì)單增李斯特菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和銅綠假單胞菌仍具有抑菌活性。除了Hepcidin,Acosta等[17]根據(jù)已報(bào)道的EST序列,從羅非魚鰓中分離出了3種抗菌肽轉(zhuǎn)錄本,并化學(xué)合成了這3種轉(zhuǎn)錄本所轉(zhuǎn)錄出的多肽,分別命名為Oreoch-1、Oreoch-2和Oreoch-3,抗菌試驗(yàn)的結(jié)果顯示,這3種化學(xué)合成的多肽對(duì)革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌和真菌都表現(xiàn)出廣譜的抗菌活性。以上研究結(jié)果表明,羅非魚抗菌肽具有發(fā)展成新型漁用疫苗免疫佐劑的潛力,在未來羅非魚的病害控制有望發(fā)揮重要作用。
羅非魚的其他一些非特異性免疫因子,如白細(xì)胞介素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、凝集素和溶菌酶等,也有關(guān)于對(duì)其基因克隆、表達(dá)和功能分析的報(bào)道。白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)是一種具有多種功能的非特異性免疫因子,在皮膚炎癥反應(yīng)過程中與免疫相關(guān)基因的表達(dá)有著密切聯(lián)系,Lee等[18]對(duì)尼羅羅非魚IL-1β的表達(dá)特征進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在注射LPS后,IL-1β的表達(dá)量在1 d后就達(dá)到最高值,在3 d后表達(dá)量降低,在刺激7 d后,幾乎不能再檢測(cè)到IL-1β的表達(dá),這說明羅非魚IL-1β可能在黏膜免疫應(yīng)答的起始階段起到了重要作用。轉(zhuǎn)鐵蛋白(Transferrin,TRF)是一種參與非特異性免疫調(diào)控的鐵結(jié)合蛋白,Rengmark等[19]對(duì)尼羅羅非魚轉(zhuǎn)鐵蛋白的功能進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)鐵蛋白在羅非魚暴露于咸水時(shí)會(huì)出現(xiàn)上調(diào)表達(dá),這表明轉(zhuǎn)鐵蛋白與其耐鹽性密切相關(guān)。凝集素(Lectin)是一種與細(xì)胞識(shí)別和非特異性免疫等多種生物學(xué)功能相關(guān)的糖蛋白,Argayosa等[20]通過親和層析從尼羅羅非魚血清中分離得到了一種L-巖藻糖結(jié)合凝集素,稱為TFBP,TFBP具有主動(dòng)結(jié)合鈣的特性,純化的TFBP可與人類O型紅細(xì)胞發(fā)生凝集,而不能與A型和B型紅細(xì)胞發(fā)生凝集,且活的嗜水氣單胞菌和糞腸球菌細(xì)胞也能與此凝集素發(fā)生凝集,表明TFBP可能參與羅非魚對(duì)病原菌的識(shí)別。溶菌酶(Lysozyme)是非特異性免疫中應(yīng)對(duì)細(xì)菌感染的關(guān)鍵酶之一,能直接溶解革蘭氏陽性菌最外層的肽聚糖,并能協(xié)同陽離子抗菌肽滲入革蘭氏陰性菌外膜使肽聚糖暴露于外,禹紹國等[21]克隆了奧利亞羅非魚3種C型溶菌酶基因C-1、C-2和C-3,這3個(gè)基因均具有其他物種C型溶菌酶的保守結(jié)構(gòu)特征,即8個(gè)保守Cys殘基和2個(gè)活性位點(diǎn)Glu35和Asp52,但其氨基酸序列存在著一定的差異,而這3種溶菌酶在生理功能上的差異與分工還有待在抗菌試驗(yàn)中進(jìn)行進(jìn)一步的研究。盡管對(duì)羅非魚非特異性免疫因子的研究較為深入,可對(duì)于某些在非特異性免疫中發(fā)揮關(guān)鍵作用的免疫因子,如補(bǔ)體和干擾素,相關(guān)的研究還比較缺乏,特別是羅非魚干擾素系統(tǒng)在抗病毒和抗胞內(nèi)細(xì)菌感染中是如何發(fā)揮作用的,還有待進(jìn)一步的探索。
體液免疫主要依賴效應(yīng)B細(xì)胞分泌的免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)消滅入侵機(jī)體的病原。迄今為止,一般認(rèn)為魚類存在3類主要的免疫球蛋白,分別為IgM、IgD和IgT(或IgZ)。IgM是所有脊椎
動(dòng)物共有的一種免疫球蛋白,被認(rèn)為是魚類最主要的Ig分子,是魚類抵御外界感染的主力軍;IgD則主要在成熟B細(xì)胞表達(dá),使之成為IgM+/IgD+雙陽性細(xì)胞,在哺乳類B細(xì)胞分化過程中起免疫調(diào)節(jié)的作用,而在魚類中可能與清除病原的免疫反應(yīng)有關(guān)[22];而IgT則被證明可能類似于哺乳動(dòng)物中的IgA,在魚類黏膜免疫中起到了重要作用[23]。
對(duì)羅非魚體液免疫的研究主要集中在對(duì)羅非魚IgM的研究上。羅非魚IgM重鏈、輕鏈的分子量分別在80、30 kD左右[24],與其他硬骨魚類的IgM分子量相近;魚類IgM以兩種形式存在:一是存在于血液和其他體液中的分泌型IgM(sIgM);二是存在于細(xì)胞表面作為抗原結(jié)合受體存在的膜結(jié)合型IgM(mIgM)。在羅非魚中發(fā)現(xiàn)的sIgM基因的基本結(jié)構(gòu)形式為Leader-VH-JH-CH1-CH2-CH3-CH4,包含一個(gè)多變區(qū)(VH)、一個(gè)連接區(qū)段(JH)和4個(gè)典型的恒定區(qū)(CH),幾乎每個(gè)恒定區(qū)都含有一個(gè)與二硫鍵連接的半胱氨酸和一個(gè)穩(wěn)定三級(jí)結(jié)構(gòu)的色氨酸[25]。Takemura等[26]通過使用ELISA對(duì)IgM在羅非魚仔魚發(fā)育過程的變化進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明仔魚的大部分IgM是母體起源,親魚的IgM會(huì)從卵巢轉(zhuǎn)移到卵黃中,并在仔魚后期由卵黃傳遞到仔魚的循環(huán)系統(tǒng);母源IgM在卵細(xì)胞中可能發(fā)揮兩種作用,卵膜中的IgM能起卵細(xì)胞免疫屏障的作用,而卵黃中的IgM主要是傳遞到胚胎和仔魚體內(nèi)發(fā)揮保護(hù)作用。Dominguez等[27]檢測(cè)了各種環(huán)境因子對(duì)羅非魚血漿中的IgM的影響,結(jié)果表明在18.4、23和28℃的飼養(yǎng)溫度下,IgM濃度隨水溫的增加而增加,而33℃的飼養(yǎng)溫度將導(dǎo)致IgM濃度的降低,這表明對(duì)于IgM的生成具有一定的溫度范圍;在鹽度為12和24 ppt時(shí),血漿的IgM濃度顯著增加,而在暴露于酸化(pH值4.0)和懸浮物(20、200和2 000 mg/L)的條件下血漿IgM濃度則沒有變化。
目前在羅非魚中只發(fā)現(xiàn)了IgM,關(guān)于羅非魚IgD、IgT(或IgZ)國內(nèi)外還未見相關(guān)報(bào)道,而且三者的組織定位、相互關(guān)系以及在病原入侵時(shí)的表達(dá)變化和功能還不是很清楚,這也是羅非魚體液免疫研究中一些亟待解決的問題。
機(jī)體的細(xì)胞免疫應(yīng)答主要是在T細(xì)胞的介導(dǎo)下完成的。近年來,在魚類中相繼發(fā)現(xiàn)一些參與T細(xì)胞活化的關(guān)鍵分子,如TCR、CD3、CD4及CD8等(表1),說明魚類可能具有類似于高等脊椎動(dòng)物的T細(xì)胞應(yīng)答過程。
表1 硬骨魚類中的T細(xì)胞相關(guān)分子
T細(xì)胞活化需要兩組信號(hào),T細(xì)胞抗原受體(TCR)特異性識(shí)別抗原提呈細(xì)胞(APC)所提呈的肽-MHC復(fù)合物(p-MHC)將提供T細(xì)胞活化所需的第一信號(hào),單獨(dú)存在第一信號(hào)不足以激活T細(xì)胞,還需要T細(xì)胞上的共刺激受體與APC上對(duì)應(yīng)配體結(jié)合,向T細(xì)胞提供第二信號(hào),也稱為共刺激信號(hào),若僅有第一信號(hào)而缺乏第二信號(hào),將會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞失能[57]。一些為T細(xì)胞活化提供第一信號(hào)的相關(guān)
分子已經(jīng)在羅非魚中被發(fā)現(xiàn),也初步探討了這些分子的表達(dá)模式以及對(duì)病原的應(yīng)答反應(yīng)。Nithikulworawong等[36]克隆了尼羅羅非魚TCRβ的cDNA序列,并通過qRT-PCR發(fā)現(xiàn)TCRβ在胸腺的表達(dá)水平最高,胸腺是魚類產(chǎn)生T細(xì)胞的主要器官,這說明羅非魚TCRβ可能具有與高等脊椎動(dòng)物同源物類似的功能,即能為T細(xì)胞活化提供第一信號(hào),特別讓人感興趣的是,無乳鏈球菌能顯著誘導(dǎo)TCRβ的上調(diào)表達(dá),這可能與鏈球菌感染激發(fā)了羅非魚的細(xì)胞免疫有關(guān)。劉冬[40]克隆尼羅羅非魚T細(xì)胞特異性分化抗原CD3γ/δ、CD4和CD8α發(fā)現(xiàn),三者都具有哺乳動(dòng)物直系同源物的一些典型結(jié)構(gòu)特征:CD3γ/δ具有保守的CxxCxE基序和免疫受體活化基序ITAM,CD4則具有對(duì)T細(xì)胞活化起到關(guān)鍵作用的CxC基序,而在CD8α的胞外區(qū)和胞內(nèi)區(qū)則存在與維持其空間結(jié)構(gòu)起到密切相關(guān)的5個(gè)半胱氨酸;表達(dá)模式分析結(jié)果則表明CD3γ/δ、CD4和CD8α在頭腎、脾臟和鰓等免疫相關(guān)組織的表達(dá)量相對(duì)較高。
關(guān)于為T細(xì)胞活化提供第二信號(hào)的共信號(hào)分子,在羅非魚中還未被發(fā)現(xiàn),在硬骨魚類中國內(nèi)外學(xué)者也只對(duì)虹鱒[51,53]、半滑舌鰨[52]和紅鰭東方鲀[54]中的少數(shù)幾個(gè)共信號(hào)分子(CD28、CTLA-4和CD80/ CD86)進(jìn)行了初步的研究。在哺乳動(dòng)物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的其他共信號(hào)分子,如ICOS、LFA-1和ICAM-1等,在魚類中是否存在,是否像哺乳動(dòng)物同源物一樣對(duì)T細(xì)胞活化起到類似的作用,還有待進(jìn)一步研究。
近年來鏈球菌病的頻發(fā)給羅非魚產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,鏈球菌病的防治也成為了羅非魚病害研究的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前,國內(nèi)外對(duì)羅非魚鏈球菌病的研究主要包括病原的分子流行病學(xué)[58]、全菌疫苗的研發(fā)[59]等,這些工作對(duì)鏈球菌病的防治起到了積極的作用,但是離我們?nèi)婵刂奇溓蚓“l(fā)生的目標(biāo)還相差甚遠(yuǎn)。鏈球菌可以在宿主巨噬細(xì)胞內(nèi)增殖,逃避抗生素對(duì)其的殺滅作用[60],這是抗生素類藥物對(duì)鏈球菌病治療效果不佳的主要原因,因此要想開發(fā)出有效防治羅非魚鏈球菌病的藥物和疫苗,十分關(guān)鍵的一點(diǎn)是該藥物和疫苗是否能激發(fā)羅非魚T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫。
魚類體液免疫機(jī)理已經(jīng)得到了較深入的闡釋,在此理論基礎(chǔ)上研制的漁用疫苗都能較好地刺激魚體產(chǎn)生高滴度的特異性抗體,然而,至今仍然存在的科學(xué)問題是:漁用疫苗激發(fā)的細(xì)胞免疫一般比較弱。根據(jù)上述分析,關(guān)于羅非魚非特異性免疫的研究較為深入,而細(xì)胞免疫的相關(guān)研究卻相對(duì)薄弱,因此加強(qiáng)對(duì)羅非魚細(xì)胞免疫的研究,既能填補(bǔ)羅非魚免疫學(xué)研究的薄弱之處,又能為研制防治羅非魚鏈球菌病的藥物和疫苗提供關(guān)鍵的理論依據(jù)。可以從以下3個(gè)方面來研究羅非魚的細(xì)胞免疫:一是克隆與羅非魚T細(xì)胞活化、增殖和分化相關(guān)的基因,分析上述基因在病原感染或免疫刺激下的時(shí)序表達(dá)差異,特別值得關(guān)注的一點(diǎn)是研究某些基因在細(xì)胞免疫和體液免疫的雙重調(diào)節(jié)作用,這將有利于闡述細(xì)胞免疫和體液免疫的相互關(guān)聯(lián);二是表達(dá)純化上述基因的蛋白,制備對(duì)應(yīng)的單克隆抗體,并利用酵母雙雜交和免疫共沉淀等技術(shù)分析T細(xì)胞免疫相關(guān)因子之間的蛋白相互作用;三是構(gòu)建羅非魚淋巴細(xì)胞的細(xì)胞系,以此為基礎(chǔ),在細(xì)胞水平上研究上述基因?qū)細(xì)胞活化、增殖和分化的影響,闡明羅非魚T細(xì)胞免疫應(yīng)答的細(xì)胞信號(hào)通路。
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(責(zé)任編輯 狄艷紅)
Research Progress on Tilapia Immunology
Gan Zhen1,2Wang Bei1,2Lu Yishan1,2Tang Jufen1,2Jian Jichang1,2Wu Zaohe2,3
(1. Fisheries College,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524088;2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Pathogenic Biology and Epidemiology for Aquatic Economic Animals,Guangdong Key Laboratory of Control for Diseases of Aquatic Economic Animals,Zhanjiang 524088;3. Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225)
Tilapia is one of the major fishes farmed in China. In recent years, outbreak of diseases caused great economic losses in tilapia aquaculture industry. It’s generally believed that immunoprophylaxis and immunotherapy have great advantages in water environmental protection and food safety management, so the research about exploring characteristics of immune system and mechanisms of immune response in fish gradually become a hot issue in academic circles. In this review, the non-specific immunity, humoral immunity and cell-mediated immunity of tilapia were discussed in order to provide useful data for further research on immunoprophylaxis and immunotherapy for diseases of tilapia.
Tilapia Non-specific immunity Humoral immunity Cell-mediated immunity
2014-03-12
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31302226),廣東省科技計(jì)劃(2012B020308010,2012B020308009),廣東省教育廳育苗項(xiàng)目(B12123),2012年廣東省魚病防治專項(xiàng)資金
甘楨,男,碩士研究生,研究方向:水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物免疫學(xué)及病害控制;E-mail:ganzhen258@163.com
魯義善,男,博士,教授,研究方向:水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物免疫學(xué)及病害控制;E-mail:fishdis@163.com