红鳍东方鲀IFNγ基因和CCL19基因的原核表达及重组IL15的活性鉴定-生物化学与分子生物学专业论文.docxVIP

目录 错误!未找到引用源。 第一章 绪论 1.1 鱼类免疫系统研究进展 1.1.1 免疫系统分类 免疫系统是机体识别病原体并使自身免受病原体侵害的重要保卫系统，既有简单的形式（存在于细 菌体内的酶能使其免受噬菌体侵害），也有复杂的形式（人的免疫系统）。吞噬作用、抗菌肽、补体系统 等一些免疫机制在古老真核生物的进化过程中逐渐形成[1]。脊椎动物免疫系统的特点有：（1）高度保守 的非特异性免疫（又称先天性免疫）；（2）特异性免疫（又称获得性免疫或适应性免疫）与非特异性免 疫紧密结合[2]。免疫系统拥有多层防御机制来抵抗病原体的侵染。首先，物理屏障阻止细菌、病毒等进 入有机体。如果病原体突破这层屏障，动植物体内的非特异性免疫就会提供一种即时的非特异性应答。 如果病原体成功躲避这种应答，脊椎动物则启用另一种保护机制—特异性免疫系统。特异性免疫系统被 先天的免疫应答激活，以一种免疫记忆的形式提高对病原体的识别能力和可持续性应答[3]。 先天性免疫系统是最早出现的免疫机制，它以一种非特异性的形式保护生物体免受其他有机体的侵 害。这就意味着先天性免疫系统的细胞通过一种通用的方法来识别病原体，并对病原体做出应答[4]。先 天性免疫同样具有记忆，宿主通过祖先遭遇相似病原体时的进化经验来使自己的先天免疫组件得到进 化。先天性应答是无脊椎动物和低等的脊椎动物最基本的免疫防御机制。先天性免疫系统在获得性免疫 应答和保持体内平衡中也扮演着重要角色，因此在高等脊椎动物中同样重要[5]。先天性免疫元件被证明 存在于所有现存的后生动物类群中，同多细胞动物一样古老。 适应性免疫系统由高度专业和系统的细胞组成，用来清除或阻止病原菌的入侵。适应性免疫系统被 非特异性的、进化上较保守的先天免疫系统所激活，通过产生记忆细胞（细胞免疫）和特殊的可溶性膜 结合受体（体液免疫），在抵抗复发性感染中起到关键作用，能够快速、高效地消除特定的鱼类病原体 [6]。 1.1.2 鱼类的免疫器官 除了骨髓和淋巴结以外，鱼类拥有哺乳动物所拥有的大部分次级淋巴器官[7]。头肾中含有较多的 B 淋巴细胞和少量抗体分泌细胞（antibody-secreting cells, ASC）。鱼类的头肾是主要的免疫器官，同时还 是重要的内分泌器官，与哺乳动物肾上腺同源，能够释放类固醇和其他激素。此外，它还是抗体产生的 主要部位[8, 9]。脾脏是鱼类的第二大免疫器官，在清除血源性抗原及免疫复合物、抗原呈递、适应性免 疫应答的起始反应中起重要作用。由于鱼类没有淋巴结，脾脏在抗原捕获时至关重要[10]。鱼类脾脏的大 小作为一个简单可测量的免疫参数被广泛应用[11]。胸腺是位于鱼鳃腔附近的另一个淋巴器官，产生 T 淋巴细胞并参与吞噬作用、排斥反应和 B 细胞产生抗体的过程。鱼类的胸腺随着激素的刺激和季节的 周期变化而出现退化[12]。硬骨鱼的肠上皮内淋巴细胞大部分为 T 细胞，而固有层中的淋巴细胞主要为 B 淋巴细胞[13, 14]。 1.1.3 鱼类免疫应答元件 非特异性免疫元件不只在第一道免疫防线中起作用，在获得性免疫应答中也有重要作用。非特异性 免疫应答元件包括抗菌肽、溶菌酶、凝集素、急性时相蛋白和补体系统。抗菌肽是一种能够破坏细菌细 胞膜的低分子多肽，已从一些鱼类的皮肤分泌物中被分离出来。近几年，越来越多的硬骨鱼的抗菌肽被 鉴定出来[15]。溶菌酶是鱼类中研究最多的先天性免疫应答元件，存在于粘液、淋巴组织、血浆等中，能 够作用于细菌细胞壁的肽聚糖层进而导致细菌溶解[16]。鱼类的溶菌酶在肝脏中被合成，和高等脊椎动物 一样参与广泛的防御机制，例如溶菌作用、调理作用等[17]。凝集素含有至少两个糖结合位点，能够作为 调理素参与细菌的吞噬作用，同时对补体系统的激活也有一定作用，而甘露糖结合凝集素（MBL）因 其在初次免疫应答中的作用而得名。MBL 已经在硬骨鱼中被发现，在大西洋鲑（Salmo salar）中，MBL 能够识别细菌性病原体[18]。急性时相蛋白在各种各样的防御相关反应中起作用，例如限制致病因子的扩 散、蛋白酶的失活、组织损伤的修复等。在机体被感染和受损伤之后这些蛋白的表达会增强，能够激活 补体途径、增强吞噬作用和清除凋亡细胞等[19]。CRP（C-reactive protein）是一种进化上高度保守的急 性时相蛋白，参与炎症反应的系统性应答，同时能与细菌、真菌和寄生虫表面的磷酸胆碱起反应。CRP 在许多鱼类的血清中含量非常高（约 50μg/mL）。补体系统是一个血清蛋白系统，对许多防御机制起重 要作用。无论是海水鱼还是淡水鱼都有与哺乳动物相似的补体激活途径，包括经典途径（CCP）和替代 途径（ACP）[20]。与哺乳动物相比，鱼类血清中的替代途径激活较为显著，这就意味着替代途径在鱼类 中