昆虫细胞免疫反应中的吞噬、集结和包囊作用

细胞免疫是昆虫天生免疫系统中很重要的部分, 包括了由血细胞介导的一系列吞噬、 集结和包囊等作用。本文讨论了近年来在昆虫细胞免疫方面的研究进展, 包括参与昆虫细胞免疫的血细胞类型, 识别外来异物的受体因子, 影响免疫活性的一些酶和化学物质等。另外还就吞噬模式, 以及集结和包囊过程中粘附态细胞的形成等加以讨论。     

黑腹果蝇先天免疫研究进展

先天免疫是昆虫适应复杂环境的关键,也是新型害虫防治的重要研究方向。昆虫通过模式识别受体识别环境中不同的病原物,激活先天免疫系统以清除病原物。昆虫的先天免疫系统主要包括体液免疫与细胞免疫,体液免疫包括免疫信号通路诱导产生抗菌肽、活性氧以及黑化作用等,细胞免疫包括血细胞的吞噬、包囊和凝结。本文将重点总结黑腹果蝇Drosophila melanogaster在模式识别受体、免疫信号通路和细胞免疫相关方面的研究进展,为进一步研究其他经济昆虫与农业害虫的免疫机制,提高生产经济效益提供参考。     

20-羟基蜕皮酮对棉铃虫免疫系统的影响

20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)是昆虫生长发育的重要调节激素,其类似物RH2485常作为杀虫剂使用,对昆虫的影响全面而深刻。然而20E对昆虫免疫系统的影响作用至今我们仍了解较少。为探究20E在棉铃虫Helicoverpa armijera生长发育过程中对免疫系统的影响,本研究选取6龄取食期幼虫注射20E,采用半定量RT-PCR检测了24个棉铃虫体液免疫相关基因在脂肪体和血淋巴中的表达变化,并检测了20E对细胞免疫的影响,包括细胞吞噬能力、凋亡状况及细胞密度变化。结果显示20E处理后,在脂肪体和血淋巴中不同免疫基因对20E的响应不同;血细胞密度在处理12 h后增加2倍,24 h后减少近1/2,但其中浆血细胞密度相对增加,细胞间的粘连作用增强,吞噬率提高约15%,凋亡率升高。结果表明,20E对棉铃虫免疫系统有显著影响,其中对体液免疫的影响比较复杂,但对细胞免疫有明显增强作用。     

小金蝠蛾幼虫血细胞的种类、形态及细胞免疫功能

【目的】本研究旨在鉴定小金蝠蛾Thitarodes xiaojinensis幼虫血细胞类型,统计各类血细胞所占比例并检测其细胞免疫能力。【方法】利用光学相差显微镜观察小金蝠蛾7龄幼虫血细胞,并根据鳞翅目昆虫血细胞特有形态对小金蝠蛾幼虫血细胞进行鉴定;利用96孔板对小金蝠蛾各类血细胞进行计数并计算各类血细胞所占的比例;利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae以及Congo Red染色的DEAE-Sephadex A-25凝胶珠刺激小金蝠蛾7龄幼虫,检验其细胞免疫反应。【结果】小金蝠蛾幼虫血细胞由粒细胞、浆细胞、珠血细胞和类绛色细胞组成,所占比例分别为62.5%,26.6%,10.1%和0.8%,未发现典型的原血细胞。酿酒酵母刺激结果显示,小金蝠蛾幼虫血细胞可以发生吞噬以及结节反应。Congo Red染色的DEAE-Sephadex A-25凝胶珠刺激结果显示,小金蝠蛾幼虫血细胞可以发生包囊反应。【结论】小金蝠蛾幼虫血细胞组成及其形态与其他鳞翅目昆虫一致,其中粒细胞所占的比例最高。小金蝠蛾幼虫血细胞对酿酒酵母刺激敏感,可发生吞噬和结节反应,对Congo Red染色的DEAE-Sephadex A-25凝胶珠刺激敏感,可发生包囊反应。小金蝠蛾细胞免疫功能完善。     

菜粉蝶蛹血细胞体外细胞免疫反应及蝶蛹金小蜂毒液的影响

为探明蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum毒液对其寄主菜粉蝶Pieris rapae蛹颗粒血细胞和浆血细胞的包囊与吞噬能力的影响, 本研究分别采用Na₂-EDTA处理和尼龙毛法对菜粉蝶蛹颗粒血细胞与浆血细胞进行分离纯化; 再采用离体细胞培养方法, 研究了菜粉蝶蛹颗粒血细胞、 浆血细胞各自在包囊和吞噬反应中的作用, 以及蝶蛹金小蜂毒液对其所产生的影响。结果表明： 颗粒血细胞和浆血细胞均参与了包囊反应, 其中前者包囊作用明显, 后者作用微弱, 但两者同时存在时包囊作用最为明显; 血淋巴浆质对颗粒血细胞和浆血细胞包囊反应均无显著影响。毒液对颗粒血细胞和浆血细胞的包囊能力均存在显著的抑制作用, 且抑制作用具有明显的剂量效应特征。此外, 菜粉蝶蛹颗粒血细胞和浆血细胞均具吞噬能力, 其中前者吞噬能力显著强于后者; 毒液对颗粒血细胞与浆血细胞的吞噬能力亦均存在显著的抑制作用, 且该抑制作用亦具有显著的剂量效应特征。结果说明, 菜粉蝶蛹颗粒血细胞及浆血细胞均参与寄主的细胞免疫反应, 蝶蛹金小蜂毒液对其寄主颗粒血细胞和浆血细胞的包囊与吞噬能力均存在显著的抑制作用。     

栉孔扇贝血液细胞的免疫功能

利用光镜、扫描电镜和透射电镜技术对栉孔扇贝(Chlamysferreri)血细胞与细胞免疫功能相关的几个因素进行了初步研究。对血细胞的数量和不同功能细胞的比例研究结果表明,健康血淋巴中血细胞的平均密度为3.03±0.11×107cell/ml,其中颗粒细胞占42.6%,透明细胞占57.4%;病贝血淋巴中血细胞的平均密度为2.78±0.34×107cell/ml,其中颗粒细胞占40.2%,透明细胞占59.8%。扫描电镜观察表明,血细胞的表面结构主要有表面光滑型,表面松果型和表面褶皱阿米巴型3类。透射电镜观察表明,颗粒细胞吞噬外源性颗粒(Ⅰ型颗粒)通过溶酶体(Ⅱ型颗粒)进行降解。并观察到同心片层结构出现在吞噬泡的降解过程中。利用APIZYM试剂盒对栉孔扇贝血细胞及血清中的19种酶进行检测,结果在血清中检测到了13种酶,在血细胞中检测到10种酶,健康血淋巴中酶的含量高于病贝。对血细胞吞噬活性的研究结果表明,血细胞对大肠杆菌和对类立克次体(RLO)的吞噬率分别为25.4%和21.7%。颗粒细胞的吞噬活性(30%-40%)远远大于透明细胞(4.8%-14%)。环境胁迫对血细胞吞噬活性的影响的研究结果表明,病原菌感染和温度、盐度等环境胁迫因素对血细胞的吞噬活性均有不同程度的影响,其中高温因素影响较大,但未发现贝龄有显著影响     

昆虫天然免疫相关基因研究进展

在长期进化过程中,昆虫形成了强大的天然免疫防御系统,即体液免疫和细胞免疫。体液免疫主要包括Toll、IMD和JAK/STAT 3条信号通路,通过信号转导及免疫途径调控免疫相关基因的表达,诱导产生抗菌肽和其他效应分子。细胞免疫由血细胞介导,主要完成对病原物的包裹、吞噬和集结等。近年来,昆虫基因组学快速发展,通过生物信息学等方法从昆虫基因组数据中已鉴定到大量免疫相关基因,对这些基因的研究加深了人们对昆虫天然免疫分子机制的认识和理解。根据基因功能,免疫相关基因分为识别、信号转导、调制器、效应分子、黑化反应、RNA干扰和其他基因等7类,这些基因通过互作来调控体液免疫和细胞免疫。本文对昆虫免疫相关基因的分类、功能及家族进化等方面的研究成果进行总结,并对今后昆虫免疫的研究重点进行了展望,以期为昆虫免疫分子机制的研究及开发新的害虫防治策略提供依据。     

昆虫天然免疫反应研究前沿

昆虫天然免疫反应分为体液免疫和细胞免疫两种,二者共同作用抵御细菌、真菌、病毒等外源病原物的侵染。体液免疫反应主要包括黑色素形成和抗菌肽产生两种机制,细胞免疫反应包括吞噬、集结和包囊等作用类型。在昆虫天然免疫反应中,昆虫模式识别蛋白负责识别并结合外源物表面特有的模式分子,丝氨酸蛋白酶、丝氨酸蛋白酶抑制剂、各种配体、受体等负责级联信号途径的激活和调控,抗菌肽、黑色素等效应分子则负责对入侵物的杀灭和清除。本文根据国外和作者自己的研究,综述了昆虫天然免疫反应的研究进展,并针对该领域最新的研究动态展望了昆虫肠道免疫、昆虫免疫致敏以及不完全变态昆虫免疫学等这些研究前沿。     

昆虫造血作用和造血干细胞研究进展

昆虫血细胞（insect hemocyte）在昆虫代谢、 发育变态以及先天免疫等方面承担着重要的作用。昆虫只有先天免疫系统, 血细胞所行使的免疫功能对于昆虫对抗外源病菌尤为重要。本文主要介绍了昆虫血细胞类型、 造血作用、 造血干细胞及造血相关因子的相关研究。通过特殊染色和形态学观察, 果蝇Drosophila血细胞主要由3类细胞组成, 而鳞翅目等大部分昆虫血细胞由5类细胞组成。昆虫血细胞主要存在于循环血液环境及造血器官内, 而在这两个系统中都存在有进行复制的血细胞, 这为研究昆虫造血干细胞特性和其定位提供了一个很好的系统。果蝇血细胞祖细胞来自于胚胎中胚层细胞, 然后再分化为各种血细胞, 这一系列分化过程由造血因子所调控。     

基于组学的寄生蜂与寄主免疫的相互作用

寄生蜂作为天敌昆虫,在害虫生物防治中起着极其重要的作用。现代分子生物学和第二代测序技术的迅速发展,为筛选寄生蜂与寄主免疫互作的关键分子,阐明寄生蜂逃避或抑制寄主免疫系统攻击的机理提供了新的机遇。昆虫的天然免疫可分为细胞免疫和体液免疫,寄生蜂在与寄主长期的协同进化过程中,依靠毒液(venom)、多分DNA病毒(PDV)、类病毒颗粒(VLP)、畸形细胞(teratocyte)等手段,一方面调控寄主血细胞的增殖和分化,抑制细胞包囊反应,从而破坏寄主的细胞免疫系统;另一方面,通过抑制酚氧化酶原激活干扰寄主的体液免疫,从而逃避黑化反应的攻击。寄生蜂在发育过程中也有相应的免疫防御机制。本文从细胞免疫、体液黑化反应以及免疫信号通路等方面,综述了近年来利用组学手段在寄生蜂调控寄主免疫方面取得的最新进展,以期为阐明天然免疫的分子机制、探索害虫防治新方法提供借鉴。     

用流式细胞仪测定扇贝血细胞吞噬活性

采用流式细胞仪技术对栉孔扇贝(Chlamysfarreri)和海湾扇贝(Argopectenirradians)血细胞吞噬活性进行了测定。通过对缓冲体系的筛选和比较,建立了扇贝血细胞吞噬活性的流式细胞仪检测方法,并应用该技术对两种扇贝血细胞的吞噬活性进行了比较研究。结果发现在TBS(0.05mol.L-1Tris-HCl,pH7.4;2%glucose;2%NaCl;20mmol.L-1EDTA)和PBS体系中,扇贝血细胞的吞噬活性几乎完全受到抑制,在CMPBS(0.1mol.L-1PBS,pH7.4;2%NaCl;2%glucose;1.0mmol.L-1CaCl2;0.5mmol.L-1MgCl2)体系中细胞吞噬活性略有升高,而在海水缓冲液中细胞吞噬活性最高,其中海湾扇贝和栉孔扇贝血细胞的吞噬率分别达到了26.73%和19.89%,且海湾扇贝血细胞的吞噬率显著高于栉孔扇贝(P<0.05)。研究结果为进一步探讨扇贝血细胞吞噬功能提供了方法依据。     

小鼠巨噬细胞吞噬功能测定方法的改进及应用(英文)

对巨噬细胞吞噬鸡红细胞活性的体内检测方法进行改进.收集小鼠腹腔巨噬细胞,加入不同浓度甘草多糖、鸡红细胞于37℃共同孵育1 h,在倒置显微镜下观察吞噬状态,统计吞噬百分率和吞噬指数.并将改进后的体外吞噬方法用于检测酵母多糖对小鼠腹腔巨噬细胞形态和吞噬功能的影响.结果表明:改进后的体外吞噬法测定的结果与传统的体内吞噬法比较,两者具有显著的相关性(n=6,P<0.01).酵母多糖对巨噬细胞刺激1 h后,与对照组相比,其吞噬功能显著性增强;巨噬细胞形态上出现被活化的特征.应用改进后的方法研究巨噬细胞吞噬鸡红细胞,不需染色,在模拟生理条件下进行,保持了细胞活性,有简便、成本低以及准确率高的特点,适用于普通实验室的科研和教学.     

以枯草芽孢杆菌递呈VP28对南美白对虾免疫相关基因表达和细胞特异性吞噬的影响

以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为活载体口服递呈对虾白斑综合征病毒(WSSV)囊膜蛋白VP28, 评价其抗病毒感染能力、对南美白对虾免疫相关基因表达以及血淋巴细胞对病毒特异性吞噬的影响。经口服免疫枯草重组菌株B. subtilis-VP28攻毒后, 对虾的相对存活率达83.3%。为探讨重组菌株的抗病机理, 比较研究了免疫相关基因proPO(酚氧化酶原)、Peroxinectin(PE)和脂多糖--1, 3-葡聚糖结合蛋白(LGBP)基因的表达差异, 并进一步分析了血淋巴细胞吞噬活性和特异性。结果表明, B. subtilis-VP28菌液能显著提高(P 0.05)对虾proPO、PE和LGBP mRNA的表达水平和血细胞对WSSV的吞噬活性, B. subtilis组对免疫相关基因也有一定的激活作用, 而B. subtilis-VP28发酵上清液则能增加血细胞吞噬活性; 此外, B. subtilis-VP28菌液组血细胞对WSSV具有特异性吞噬作用。研究为枯草重组菌株B. subtilis-VP28抗WSSV感染作用及其作为特殊功能水产微生态制剂的应用提供了一定的科学依据。       

蚜虫诱导的植物免疫反应

在植物与昆虫长期的互作过程中,植物建立起一系列精密而又复杂的防御机制以应对昆虫取食为害,并且能够识别不同取食类型昆虫的效应因子作出不同的防御应答。最近研究揭示了许多植物与蚜虫之间相互抗争的分子机制,这不仅包括植物激素介导的诱导防御途径、植物先天免疫系统和基于gene-for-gene的R抗性识别和作用机制,而且还包括蚜虫在取食过程中分泌的唾液成分,它有助于蚜虫取食韧皮部组织,抑制植物病原相关分子模式激活的免疫反应(Pathogen-associated molecular patterns triggered immunity,PTI)防御,以及被植物核苷酸结合位点区-亮氨酸重复序列区(NBS-LRR)膜受体识别激活效应因子免疫反应(ETI)防御等方面。本文综述了蚜虫诱导的植物防御途径、蚜虫诱导的植物免疫反应、蚜虫效应因子的鉴定与功能分析三方面的最近研究进展,提出了未来发展的研究方向。这些基于病原微生物提出的"zig-zag"模型为进一步理解植物先天免疫、诱导防御系统和蚜虫唾液腺组分的互作提供新理论支撑,为揭示了植物与蚜虫抗性互作的分子机制及有效安全地防治害虫提供了新思路。     

蚜虫诱导的植物免疫反应

在植物与昆虫长期的互作过程中,植物建立起一系列精密而又复杂的防御机制以应对昆虫取食为害,并且能够识别不同取食类型昆虫的效应因子作出不同的防御应答。最近研究揭示了许多植物与蚜虫之间相互抗争的分子机制,这不仅包括植物激素介导的诱导防御途径、植物先天免疫系统和基于gene-for-gene的R抗性识别和作用机制,而且还包括蚜虫在取食过程中分泌的唾液成分,它有助于蚜虫取食韧皮部组织,抑制植物病原相关分子模式激活的免疫反应(Pathogen-associated molecular patterns triggered immunity,PTI)防御,以及被植物核苷酸结合位点区-亮氨酸重复序列区(NBS-LRR)膜受体识别激活效应因子免疫反应(ETI)防御等方面。本文综述了蚜虫诱导的植物防御途径、蚜虫诱导的植物免疫反应、蚜虫效应因子的鉴定与功能分析三方面的最近研究进展,提出了未来发展的研究方向。这些基于病原微生物提出的"zig-zag"模型为进一步理解植物先天免疫、诱导防御系统和蚜虫唾液腺组分的互作提供新理论支撑,为揭示了植物与蚜虫抗性互作的分子机制及有效安全地防治害虫提供了新思路。     

鳞翅目昆虫血细胞鉴定与分离纯化的几种方法

昆虫的细胞免疫包括吞噬作用和包囊作用,要分析哪些血细胞参与其中的作用,就必须能准确鉴定血细胞的种类并将其予以分离、纯化.本文就鳞翅目Lepidoptera昆虫血细胞的鉴定与分离纯化的几种方法进行了简单的介绍.     

果蝇先天免疫分子机制研究进展

以果蝇为模式生物,在胚胎发育、基因表达调控、疾病发病机制以及昆虫先天免疫等方面的研究发挥了重要的作用。果蝇的先天免疫系统包括细胞免疫和体液免疫,当其遭受细菌、真菌和病毒等病原体攻击时,果蝇能通过细胞吞噬、集结、包囊作用以及产生抗菌肽等方式来清除入侵的微生物。结合近年来果蝇先天性免疫分子机制的研究进展,对其在病原体识别、信号转导途径及效应机制方面进行综述,为深入研究家蚕、蜜蜂等经济昆虫的免疫机制以及提高它们的经济效益提供参考。     

家蚕拟浆细胞具有吞噬功能

目的：通过观察家蚕Bombyx mori吞噬细胞的微细结构,来确定拟绛色细胞是否也具有吞噬功能。方法：用荧光小球微量注射家蚕pnd pS品系的幼虫,经荧光染色剂丫啶橙和碘化丙啶染色循环血细胞后,在荧光显微镜下观察并扫描拍摄。结果：观察发现除颗粒细胞和浆血细胞外,一些原血球细胞（血干细胞）和拟绛色细胞（多酚氧化酶）也能吞噬荧光小球。在拟绛色细胞里还发现许多和颗粒细胞一样的能被丫啶橙染色的颗粒。尽管在小球细胞中没有发现被吞噬的荧光小球,但该类血球有比较多的能被丫啶橙染色的大颗粒,这表明它们可能是已经被吞噬的凋亡小体。结论：除颗粒细胞和浆血细胞外,一些原血球细胞和拟绛色细胞也能吞噬荧光小球。说明拟绛色细胞也具有吞噬功能。     

湘华鲮外周血细胞形态特征及嗜中性粒细胞吞噬与杀菌能力

采用血涂片、显微测量、血细胞计数及嗜中性粒细胞吞噬功能和氯化硝基四氮唑蓝还原试验方法,于光学显微镜下观察分析三种水体湘华鲮(Sinilabeo decorus tungting)外周血细胞形态结构、大小、种类及数量。结果表明,湘华鲮外周血细胞中有红细胞、血栓细胞、粒细胞、淋巴细胞和单核细胞,红细胞比例最高,达80%以上,白细胞中血栓细胞最多,占70%～74%。大水面网箱养殖的湘华鲮外周血红细胞数量显著低于水泥池和土池养殖个体(0.01

0.05),但水泥池湘华鲮嗜中性粒细胞的吞噬与杀菌能力较其他两种养殖方式显著下降(0.01

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虾类血细胞的分类与功能研究进展

血细胞在动物的免疫防御体系中扮演了重要的角色,尤其是对缺少适应性免疫的无脊椎动物.在这些动物中,血细胞既参与细胞免疫的吞噬、包囊、结节等作用,还参与体液免疫中许多免疫因子的生成与储存.对不同动物类群的血细胞的不同亚群进行区分,是深入了解其免疫机制与血细胞功能的基础.尽管国内外学者利用不同的方法,针对虾类血细胞的不同亚群...