自噬相关基因ATG5在感染和炎症性疾病中的作用

自噬对生物体维持细胞内环境具有至关重要的作用。目前已经证实自噬广泛参与多种疾病的发生发展过程,例如肿瘤、免疫性疾病以及炎症性疾病等,其与炎症性疾病相关性更加密切,也是近年来的研究热点。自噬相关基因(ATGs)参与调节自噬的许多方面,其中ATG5主要参与自噬小体的双层膜弯曲,对自噬的发生起决定性作用。本文主要概述近年研究发现ATG5在炎症性疾病中的机制,并探讨自噬其作为炎症性疾病治疗方向的可能性,为炎症性疾病的诊治提供新的思路。     

CXCR3及其配体介导的抗病毒免疫

CXCR3是ELR阴性的CXC亚家族趋化因子MIG、IP10及ITAC共用的受体,主要在活化的Th1细胞表达.MIG、IP10及ITAC作为CXCR3的配体,通过趋化及活化表达CXCR3的细胞而参与疾病的发生和发展.在病毒感染过程中CXCR3与其配体相互作用,介导抗病毒细胞免疫应答的同时,可能导致病毒感染的器官免疫病理性损伤.     

抗病毒免疫和自身免疫中的浆细胞样树突状细胞

浆细胞样树突状细胞(pDCs)是一类重要的免疫细胞,在病毒感染应答中产生大量的Ⅰ型干扰素.pDCs通过特异性表达TLR7和TLR9识别病毒核酸,成为专职的Ⅰ型干扰素产生细胞.pDCs产生的Ⅰ型干扰素可以直接抑制病毒复制,同时使pDCs成为连接先天性免疫和获得性免疫的桥梁.由Toll样受体识别自身核酸导致的pDCs的异常活化,以及由此持续产生Ⅰ型干扰素的现象普遍发生在一些自身免疫性疾病中.在病毒感染性和自身免疫性疾病的治疗过程中,pDCs可以作为调控免疫系统的重要靶点发挥作用.     

CCL27及其受体在抗病毒免疫中的作用

趋化因子是一类结构相关、对白细胞具有趋化活性、相对分子质量为(8～10)×103的小分子蛋白质,在炎症和免疫反应中可诱导白细胞和淋巴细胞迁移.CCL27是一种CC型趋化因子,其配体为CCR10.CCL27与接触性软疣病毒编码产生的蛋白质MC148有较高的同源性,但却与人疱疹病毒8型编码产生病毒巨噬细胞炎症蛋白-Ⅱ竞争结合受体CCR10.     

细胞因子在抗病毒免疫中作用的研究进展

近来通过构建编码细胞因子的重组痘苗病毒（ｒＶＶ）感染不同免疫应答状态的小鼠,可以研究细胞因子在体内抗病毒免疫机理中的作用,不仅证实了ＩＦＮ－γ、ＩＮＦ、ＩＬ－２等细胞因子在抗病毒免疫中起重要作用,并对抗病毒免疫机理的传统概念提出了重要的补充与修正。     

肿瘤抑制因子p53功能及其抗病毒作用研究进展

肿瘤抑制因子p53 作为基因组的守护者,能通过细胞周期调控和促进细胞凋亡而阻止癌细胞及机体肿瘤的发生,p53还能参与DNA损伤修复、调节机体代谢及调节繁殖生育等功能。除此以外,近年来研究发现,p53能通过促进病毒感染的细胞凋亡而起到抗病毒作用以及p53受IFN的调控和p53作为转录调控因子还能直接转录激活IRF9、IRF5、ISG15和TLR3等抗病毒基因,从而确定了p53在抗病毒反应中起到重要作用。这表明p53可能参与先天性免疫、获得性免疫及炎症反应而起到抗病毒的作用。     

环状RNA在抗病毒固有免疫和甲型流感病毒感染中的作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种新型的非编码RNA,具有特殊的环状结构,由mRNA前体通过反向剪接产生。随着高通量测序技术的发展,人们发现环状RNA几乎存在于所有的生物体内,目前的研究表明,环状RNA具有多种生物学功能,在癌症、心脑血管等多种疾病中都发挥着重要作用。更重要的是,环状RNA也被证实参与病毒感染,并在抗病毒固有免疫中具有重要作用。本文对环状RNA的生物合成、分类和生物学功能以及其在抗病毒免疫和甲型流感病毒感染中的研究进展进行综述,旨在提供基于环状RNA的抗病毒新策略。     

病毒特异性CD8+T细胞抗病毒免疫的研究进展

病毒利用宿主细胞核酸和蛋白质装置进行增殖,并与宿主细胞表面的受体结合,感染众多靶细胞c一旦建立感染,抗原呈递细胞通过内源性抗原呈递途径加工、呈递病毒抗原,激活机体免疫应答。病毒特异性免疫主要机制是细胞毒性T淋巴细胞作用,清除病原体和感染的靶细胞．同时CD8^ T细胞分化为记忆T细胞,介导再次免疫应答。     

转录组分析揭示溶藻弧菌感染早期大黄鱼的免疫应答特征

为探究大黄鱼(Larimichthys crocea)抗溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)感染的免疫应答机制, 研究通过转录组测序及生物信息学分析的手段, 在转录组水平分析了溶藻弧菌感染24h后大黄鱼头肾中基因表达水平的变化, 共获得1903个差异表达基因(Differentially expressed genes, DEGs), 其中641个上调表达基因, 1262个下调表达基因。通过Gene Ontology(GO)和Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)富集分析发现, 一些先天性免疫相关基因, 包括补体(C1qbp、C1QL2和C7)、热休克蛋白(hspd1、hspa4、hspa5和hspa9)、抗菌肽(Hepcidin-1)、C型凝集素受体(Clec4e和MR1)、己糖激酶(hex1)、精氨酸酶(Arg-II)和线粒体翻译延伸因子(TUFM)等基因表达水平均显著上调; 而许多与获得性免疫相关基因, 包括T、B淋巴细胞增殖分化(FcR5和CCL17)、T细胞调控(TCRα、TCRβ、CD3ε、CD3γδ、CD3ζ、ZAP-70和ITK)及免疫球蛋白参与抗原识别(Ighv 5A、Ighv 914和Ighv XIG14)等基因表达水平均显著下调。结果表明, 在感染早期, 大黄鱼先天性免疫在抵御溶藻弧菌感染中发挥重要作用, 而此时获得性免疫受到了抑制。     

发酵豆粕对大黄鱼生长、肠道结构及肠道微生物菌群的研究

以鱼粉和小麦蛋白粉为蛋白源, 配制成6种等氮等脂(粗蛋白45%; 粗脂肪10%)的饲料, 研究其对大黄鱼(Larimichthys Crocea)幼鱼生长、肠道组织结构及肠道微生物菌群的影响。这6种饲料是以发酵豆粕分别替代基础饲料(含40%鱼粉)中0 (FSM0, 对照组)、15% (FSM15)、30% (FSM30)、45% (FSM45)、60% (FSM60)和75% (FSM75)的鱼粉制作而成。经过56d的生长实验, 结果表明, 饲料中随着发酵豆粕替代比例的升高, 各处理组大黄鱼幼鱼(10.49±0.03) g的存活率无显著性差异(P>0.05), 但FSM60和FSM75组有下降趋势; 相比FSM0组, FSM60和FSM75组的特定生长率(SGR)和增重率(WGR)显著降低(P<0.05), 饲料系数(FCR)显著升高(P<0.05); 摄食率(FI) FSM 60和FSM 75组显著高于FSM0、FSM15、FSM30和FSM45组(P<0.05)。肠道组织结构研究发现, 各处理组肠道组织结构后肠黏膜、皱襞高度、固有膜宽度和杯状细胞个数均无显著性差异(P>0.05)。Illumina-Mi Seq高通量测序技术分析发现, FSM0 (TC对照组)、FSM45 (TB最佳生长组)和FSM75 (TW最差生长组)组Chao1、香农指数(Shannon)、辛普森指数(Simpson)和覆盖率(Good coverage)均无显著性差异(P>0.05); 基于门水平, TC、TB和TW组大黄鱼幼鱼肠道优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes); 而在属水平, 类芽孢杆菌(Paenibacillus)占绝对优势。从属水平差异菌属研究发现, 发酵豆粕对大黄鱼幼鱼肠道菌群有一定的影响: 与最差生长组(TW)相比, 最佳生长组(TB)和对照组(TC)均显著增加了类芽孢杆菌(Paenibacillus)和嗜碱菌属(Alkaliphilus)的物种丰度(P<0.05); 与TW组相比, TB组水栖菌属(Enhydrobacter)和TC组副球菌属(Paracoccus)的物种丰度均显著降低(P<0.05)。结果表明, 发酵豆粕替代鱼粉达45%时对大黄鱼幼鱼的生长、肠道组织结构及肠道优势菌群没有负面影响, 即发酵豆粕替代饲料(含40%鱼粉)中45%的鱼粉较为适宜。     

模拟捕食者风险对大黄鱼幼鱼行为、游泳能力及应激水平的影响

许多研究表明适当强度的抄网追赶训练能够提高幼鱼感知风险的能力, 塑造出敏捷应对捕食者追赶的行为。大黄鱼生性敏感, 对外界刺激反应较为强烈, 抄网追赶训练能否提高其应对风险的能力尚未知。研究通过对大黄鱼(Larimichthys crocea)幼鱼(80 dpf)进行为期15d和30d, 每天2次, 每次分别0、2.5min、5.0min和7.5min的抄网追赶, 探究了大黄鱼幼鱼在不同水平的抄网追赶下生长、行为、游泳能力和应激水平的变化; 并且在30d刺激结束后的第8天, 再次给予抄网追赶刺激, 以测试停训后大黄鱼幼鱼再次面对刺激时应激水平的变化。结果表明: 不管是短期(15d), 还是较长期(30d)的刺激, 显著性检验表明不同水平的追赶训练对生长的影响不显著, 但效应量和贝叶斯因子表明, 30d的刺激效应更为明显。经过15d刺激后, 显著性检验及效应量都表明追赶刺激对大黄鱼幼鱼对陌生环境的探索能力无显著影响;刺激30d后, 显著性检验以及效应量均表明30 d的追赶刺激大黄鱼幼鱼对陌生环境探索能力的影响要比15d强。此外, 显著性检验、效应量及贝叶斯因子均表明一定水平的刺激能降低大黄鱼幼鱼的皮质醇水平。另外, 显著性检验表明15 d的追赶训练仅对绝对临界游泳速度(U_crita)负面影响显著, 但效应量表明15d和30d的刺激对绝对(U_crita)和相对临界游泳速度(U_critr)负面效应都相当明显。同时, 显著性检验、效应量和贝叶斯因子都表明停训后第8天的大黄鱼幼鱼再次受到刺激时, 其应激水平明显低于未受过训练的个体。总体而言, 抄网刺激训练能有效提高人工养殖大黄鱼幼鱼的野外适应能力。研究结果为深入研究大黄鱼的行为及为大黄鱼放流前的驯化技术研发奠定了一定的基础。     

大黄鱼TRIM25基因克隆和表达分析

三重基序蛋白25 (Tripartite motif-containing protein 25, TRIM25)属于E3泛素连接酶家族, 在先天免疫反应中发挥重要作用。为研究TRIM25基因在大黄鱼(Larimichthys crocea)先天抗病毒免疫反应中的作用, 研究鉴定并克隆大黄鱼TRIM25基因(命名为LcTRIM25)。LcTRIM25基因编码序列2097 bp (GenBank登录号: MK327541), 编码698个氨基酸。蛋白结构域预测发现LcTRIM25包括保守的RING结构域、B-box2结构域、Coiled-coil结构域和可变的C末端PRY/SPRY结构域。多序列比对以及系统进化树分析表明LcTRIM25基因与斜带石斑鱼同源性高, 与哺乳动物、爬行动物、两栖动物和鸟类同源性相对低, 这说明不同物种受到来自环境不同的选择压力, 导致进化程度不同。应用实时荧光定量PCR方法分析大黄鱼TRIM25基因的表达水平。结果分析发现LcTRIM25基因在健康大黄鱼的9个组织中均有广泛表达, 且在肝脏中表达量最高, 在心脏中表达量最低。在poly(I:C)刺激后, 在外周血、头肾、脾脏和肝脏中LcTRIM25基因表达量迅速且明显上调, 均出现上升达到峰值后下降的趋势。LcTRIM25基因表达量在头肾和脾脏中6h达到最高表达量, 在肝脏中12h达到峰值, 外周血中在24h达到最高表达量。上述结果表明, 不同组织中LcTRIM25基因表达模式具有差异性。研究结果推测大黄鱼TRIM25基因参与抗病毒免疫反应且发挥十分关键的作用, 为进一步了解大黄鱼抗病毒免疫机制提供理论基础。     

饥饿及复投喂对大黄鱼肌肉生长抑制素1型和2型基因表达的影响

采用荧光实时定量PCR技术研究饥饿及复投喂对大黄鱼不同组织中两型肌肉生长抑制素(Myostatin, MSTN)基因表达的影响。结果显示, 肌肉中MSTN-1和MSTN-2在饥饿035d期间, 表达量先升高后降低, 分别在21d和28d达到最高, 复投喂时期逐渐下降; 脑中两型MSTN表达变化不同, 但都在饥饿35d表达量最低, 复投喂时期表达显著上升, 与对照组有显著差异; 脾脏中MSTN-1在饥饿28d表达量最高, MSTN-2在饥饿21d表达量最高, 复投喂时期表达都逐渐降低; 肾脏中两型MSTN表达变化相似, 都在饥饿21d降到最低, 然后升高; 肠中1型和2型分别在饥饿14d和7d表达量最低, 在28d表达量都达到最高; 肝脏中两型MSTN都是在饥饿21d表达量最低, 之后显著升高, 复投喂时期表达上升。结果提示两型MSTN在不同组织中的功能可能存在差异。       

饲料糖水平对大黄鱼生长和糖代谢的影响

以初始体重为（137.5±0.4）g的大黄鱼Larimichthys crocea为实验对象,在海水浮式网箱中进行为期8周的摄食生长实验,研究饲料中糖水平对其生长、饲料利用、血液生化指标和糖代谢酶活力等的影响,以确定大黄鱼的饲料糖需求量。实验饲料按等氮（粗蛋白质45%）等能（18 kJ/g）设计,糖含量分别为1.75%、6.67%、13.64%、21.15%、26.69%和32.25%。结果表明随着饲料糖水平的升高,大黄鱼特定生长率（SGR）先升高后降低,当糖含量为26.69%时,SGR达最大值,显著高于糖含量为1.75%、6.67%、13.64%和32.25%处理组（P < 0.05）。饲料效率（FER）和蛋白质效率（PER）均在糖含量为13.64%-21.15%时显著高于其他处理组（P < 0.05）。随饲料中糖水平的升高,全鱼粗脂肪含量显著降低,在糖含量为32.25%时降至最低（10.56%）,显著低于其他处理组（P < 0.05）。肝体比和肝糖原含量均随饲料糖水平的升高而显著升高（P < 0.05）,在糖含量为32.25%时达到最大值,显著高于糖含量为1.75%和6.67%处理组（P < 0.05）。随饲料糖水平的升高,血浆甘油三酯和胆固醇水平均显著降低（P < 0.05）,而血糖水平不受饲料糖含量的影响（P>0.05）。大黄鱼血清溶菌酶、脂蛋白脂酶和肝脂酶活性均随饲料糖水平的升高显著降低（P < 0.05）,而肠淀粉酶活性表现为先升高后降低,在糖含量为26.69%时,酶活力达到最大值。随饲料糖水平的升高,大黄鱼肝脏己糖激酶活性先上升后下降,在糖含量为21.15%时达到最大值,显著高于糖含量为32.25%处理组（P < 0.05）,而丙酮酸激酶活力在糖水平为32.25%时达到最大值,显著高于糖含量为1.75%和6.67%处理组（P < 0.05）。用二次多项回归模型拟合特定生长率和饲料糖水平的关系,得到大黄鱼饲料中最适糖含量为22.7%。     

饲料中添加外源酶对大黄鱼和鲈氮磷排泄的影响

本研究以大黄鱼和鲈为实验对象,探讨饲料中添加植酸酶(PY)和非淀粉性多糖酶(WX和VP)对其氨氮和可溶性磷(PO3-4-P)排泄的影响.以含植物蛋白的饲料为基础饲料,分别向每千克饲料中添加200mg植酸酶(酶的活性为2500IU/g)、 800mg WX(主要包括葡聚糖酶、戊聚糖酶和纤维素酶,各种酶的活性皆为50IU/g)、 400mg VP(主要为木聚糖酶,酶的活性为1000IU/g)以及800mg WX 400mg VP配制出5种实验饲料.实验鱼在海水网箱中经过8周的摄食驯养后,转入室内水族箱中进行氮磷排泄测定实验.在水族箱中经2天的适应后,测定饥饿状态下氨氮及可溶性磷的排泄率.然后饱食投喂,并连续测定摄食后48h内鱼体氨氮和可溶性磷的排泄率.实验期间水温为26.5-32.5℃,盐度为32.5‰-36‰,溶氧在7 mg/L以上.实验结果表明,饥饿状态下实验鱼的氨氮和可溶性磷排泄不受实验饲料影响(p>0.05).而在饱食条件下,实验饲料中添加非淀粉性多糖酶(WX、VP及WX VP)显著降低了实验鱼的氨氮排泄率(p<0.05),而添加植酸酶组实验鱼的氨氮排泄率与对照组差异不显著.饲料处理对实验鱼可溶性磷的排泄率的影响不显著(p>0.05),但添加植酸酶组实验鱼的可溶性磷排泄率有增加的趋势.     

大黄鱼仔稚鱼脊柱、胸鳍及尾鳍骨骼系统的发育观察

研究采用二重染色法对3-28日龄人工培育的大黄鱼Larimichthys crocea(Richardson)仔稚鱼的部分骨骼系统的发育进行观察。结果显示,仔鱼的脊索从6日龄(平均全长MTL3.9mm)开始分节,8-10日龄髓弓、脉弓先后开始发育,14日龄(MTL7.5mm)脊椎骨、髓棘、脉棘均已形成,至28日龄(MTL19.5mm)已发生骨化;大黄鱼仔鱼孵化时,胸鳍的上匙骨、匙骨、后匙骨、支鳍骨原基已形成,27日龄(MTL19.0mm)稚鱼具5块支鳍骨,鳍条发育完整;尾鳍发育以8日龄仔鱼脊索后端腹部2块尾下骨的形成开始,至14日龄仔鱼尾鳍已初具雏形,尾杆骨、尾上骨和尾下骨均发育完全,21日龄稚鱼尾下骨排列成弧状,第三与第四块尾下骨之间的缝隙增大,把尾鳍鳍条分为上下两部分,鳍条分节明显,28日龄稚鱼尾鳍尾杆骨及鳍条发生钙化。       

大黄鱼稚鱼L-蛋氨酸需要量的研究

研究了1242日龄大黄鱼（Pseudosciaena crocea R.）稚鱼蛋氨酸需要量。以白鱼粉、磷虾粉和乌贼粉作蛋白源,通过添加L-晶体氨基酸使饲料与大黄鱼卵的必需氨基酸组成一致（蛋氨酸除外）,制成6种等氮（8.8%）等能（16.65 kJ/g）的微黏合饲料。L-蛋氨酸梯度依次为饲料的1.19%、1.62%、2.18%、2.65%、3.13%和3.66%,或饲料蛋白的2.17%、2.95%、3.95%、4.81%、5.70%和6.65%。以生物饵料（丰年虫无节幼体和桡足类）作对照组。每处理设3个重复,每桶（180 L）内随机放3500尾初始体重为（1.930.11） mg 的12日龄大黄鱼稚鱼。实验为期30d。结果显示,稚鱼的成活率随饲料蛋氨酸水平的升高而升高,在2.18%蛋氨酸水平时达到最高,之后无显著变化。特定生长率（SGR）随饲料蛋氨酸水平的升高而升高,在2.18%蛋氨酸水平时达到最高,之后则呈下降趋势。对照组稚鱼的成活率和SGR最高,均显著高于蛋氨酸组（P0.05）。各组间稚鱼体脂肪和灰分差异不显著,但体蛋白随饲料蛋氨酸水平的升高而升高,在2.65%蛋氨酸水平时达到最高,之后则稍微下降;对照组鱼体蛋白和各必需氨基酸含量均显著高于其他组（P0.05）。经二次多项式模型分析,1242日龄大黄鱼稚鱼的蛋氨酸需要量为饲料的2.58%或饲料蛋白的4.69%。       

赤眼鳟Mx1基因的cDNA克隆及表达特性

为探究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)是否存在Mx1 (Myxovirus resistance)基因及参与抗病毒免疫反应, 研究利用RACE技术获得了赤眼鳟Mx1基因(ScMx1)的cDNA全长序列, 并对其进行了生物信息学分析; 采用荧光定量PCR技术, 检测了ScMx1在赤眼鳟健康组织中的表达情况以及感染GCRV后ScMx1和ScIFN-Ⅰ的表达特征。结果表明, ScMx1的cDNA全长为3000 bp, 包含5′非编码区124 bp, 开放阅读框1893 bp, 3′非编码区983 bp, 共编码630个氨基酸。预测的ScMx1蛋白包含GTP酶结合区域、中央核心结构域和GTP酶效应结构域。ScMx1与青鱼Mx1的相似性最高(97%), 与ScMx的相似性仅为50%。ScMx1在所检测的10种组织中均有表达, 其中在脾脏中表达量最高。经GCRV感染开始至168h, ScMx1和ScIFN-Ⅰ在肝脏和体肾中的表达量持续上调; 在脾脏和头肾中于感染后72h达到峰值。相关性分析显示脾脏中ScMx1和ScIFN-Ⅰ的表达水平呈显著相关(r=0.94, P=0.018)。研究发现赤眼鳟存在Mx1基因, 且可能参与了抗GCRV免疫应答反应。