领军人才首发性研究成果登国际刊物

　　

生物通报道：来自中科院昆明动物研究所的研究人员从牛虻唾液腺中分离和识别了两个天然的过敏原分子Tab a 1和Tab a 2，并收集了37例牛虻叮咬过敏病人的血清，和3例胡蜂过敏病人的血清，在世界上首次报道了从牛虻唾液腺中首次鉴定出天然过敏原。这一研究成果公布在《欧洲变态反应与临床免疫杂志》（Allergy, European Journal of Allergy and Clinical Immunology）（2010 Jul 2）杂志上。

领导这一研究的是中国科学院昆明动物所赖仞研究员，其早年毕业于中国科学院昆明动物研究所，曾在英国利物浦大学和美国阿拉巴马大学做博士后研究，2004年6月，中科院“****”引进人才，34岁就成为一个国家重点实验室的领军人物。

昆虫刺蛰引起的过敏反应是医学上的一个重要的病症，除了导致红肿、瘙痒等症状外，全身性过敏反应的发生甚至可能导致病人死亡。刺蛰的昆虫主要是昆虫纲膜翅目的成员，包括胡蜂、黄蜂等。但也有部分昆虫包括牛虻、斑虻、猎蝽等，会导致过敏性反应。长期以来，世界多个实验室都对牛虻和胡蜂导致的过敏反应进行了研究，并提出了胡蜂牛虻过敏交叉反应综合症的存在，但一直没有找到直接的医学证据。

在这一研究中，研究团队从牛虻唾液腺中分离和识别了两个天然的过敏原分子Tab a 1和Tab a 2，并收集了37例牛虻叮咬过敏病人的血清，和3例胡蜂过敏病人的血清，检测了这两个分子与病人血清IgE的结合情况。研究发现，Tab a 1和Tab a 2与病人血清IgE反应呈现出80-90％的阳性率，并且可以剂量依赖的方式竞争性抑制病人血清IgE与牛虻唾液腺总蛋白的结合。

这是世界上从牛虻唾液腺中首次鉴定出天然过敏原的首次报道，该研究结果为胡蜂牛虻过敏综合症提供了直接的证据，对昆虫刺蛰过敏性反应的诊断和治疗具有重要的意义。

赖仞研究组今年还从硬蜱唾液腺中分离和识别了两个家族的免疫抑制剂多肽，这一研究成果公布在JBC上。

蜱是畜牧传染病的最主要传播者，给畜牧业带来严重的危害，同时它也传播莱姆病、流行性出血热等重大人类疾病。蜱是专性吸血的节肢动物，硬蜱侵入宿主后，要在体表停留吸血1-2个星期，这么长的吸血时间内完全可以启动宿主的免疫排斥反应。为了成功地从其宿主获得血液，蜱发展了完善的免疫抑制系统以逃避宿主的免疫排斥反应。

长期以来，世界多个实验室都已经发现了蜱唾液腺可以分泌免疫抑制剂，但一直没有分离和鉴定到免疫抑制剂多肽分子。

赖仞研究员领导的研究团队从硬蜱唾液腺中分离和识别了两个家族的免疫抑制剂多肽，并对这些免疫抑制剂多肽的作用机制和相关的信号途径进行了深入的研究。

研究发现发现这两个家族的多肽由同一个基因编码，它们通过作用于MAPK信号途径调节宿主细胞因子的分泌而发挥免疫抑制功能。这是世界上从蜱唾液腺中发现的免疫抑制剂多肽活性分子的首次报道。该发现对理解蜱与宿主相互作用的分子机制以及发展蜱的生物控制策略具有重要意义。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Purification and characterization of two new allergens from the salivary glands of the horsefly, Tabanusyao

ABSTRACT
Background: Horsefly bite can cause allergic reactions in humans. There is no information about allergenic horsefly proteins.

Objectives: The current work aims to purify and characterize IgE-binding proteins from horsefly salivary glands.

Methods: Two IgE-binding proteins, Tab a 1 and Tab a 2 with molecular weight of 26 and 35 kd, respectively, were purified and characterized from 60 000 pairs of horsefly salivary glands of Tabanus yao, respectively. Their primary sequences were determined by Edman degradation and cDNA cloning. Their allergenicity was examined using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), ELISA inhibition tests, and immunoblots.

Results: Immunoblotting demonstrated IgE binding by 32 and 34 of 37 (86.5% and 91.8%) subjects' sera to Tab a 1 and Tab a 2, respectively. They were identified as an antigen 5-related (Ag 5) protein and hyaluronidase, respectively. ELISA inhibitions of serum IgE reactivity to the horsefly salivary gland extract (SGE) using purified Tab a 1 and Tab a 2 were significant (about 45%). In addition, these proteins showed some IgE-binding capacity to sera of subjects with wasp sting allergy.

Conclusions: We have first identified and characterized two IgE-binding proteins, Tab a 1, an Ag 5-like protein and Tab a 2, a hyaluronidase, from the horsefly salivary glands. They appear to be of importance for the allergic reactions induced by horsefly bite. These allergens are thus not only found in stinging but also found in hematophagous insects. These results also provided support for the presence of the so-called wasp-horsefly syndrome (WHS).

 

作者简介：

赖仞 研究员， 35岁，现为中国科学院昆明动物所研究员，博士生导师。

赖仞研究员1972年7月出生四川省资中县，于2001年8月在中国科学院昆明动物研究所获得博士学位，在攻读博士学位期间，发表了8篇SCI研究论文，并申请了15项国家发明专利，于2002年5月到英国利物浦大学和美国伯明韩阿拉巴马大学作博士后研究，两年后于2004年应聘中国科学院“****”到中国科学院昆明动物研究所组建抗菌肽与天然免疫实验室。带领实验室全体人员共同努力、积极创新，在较短的2年多时间内，取得了较好的成绩，尤其是在动物抗菌肽的研究与利用方面，得到了国际的认可和关注。

赖仞研究员率领的学科组专注于动物抗菌肽的分离纯化以及结构与功能的研究。发现了200多种抗菌肽（占全世界的15-20%），克隆了近400条编码抗菌肽的cDNA序列（占全世界的50%），申请了34个国家发明专利，并获得了11项专利授权，在入选“****”的两年时间里共发表了19篇SCI收录研究论文。目前已发表SCI收录研究论文33篇（其中第一或通讯作者29篇）。


研究工作：

a、发掘了大量的抗菌肽，并对其结构、功能和基因进行了全面的研究。目前我们已从动物、微生物中发现了300种以上的抗菌肽，属于65个不同的多肽家族，占目前世界已知抗菌肽总数1500种（110个家族）的20％以上。代表性成果发表于Molecular cellular proteomics (2007), Molecular immunology (2008), Eur J Immunol (2006).

b、设计并改造了抗菌肽，使之同时具有抗菌和抑制胰蛋白酶水解活性；也改造了抗菌肽使之在胃酸环境发挥强抗菌活性。这些研究结果主要发表于FASEB J （2007）和FASEB J （2004）。这些改造的双功能多肽为抗菌肽的体内应用打下了坚实基础。

c、全面研究了吸血节肢动物（蜱和牛虻）与其宿主相互作用的分子机制，揭示了牛虻作为传统抗血栓药物的物质基础。这些研究结果主要发表于Molecular cellular proteomics (2008)。

d、发掘了大量的可以分泌具有应用前景活性多肽与蛋白的微生物资源，并进行了物种鉴定。发现了10多个微生物新种，5个新属，1个新科(中华杆菌科Sinobacteraceae)。中华杆菌科也是目前我国唯一自己发现命名的格兰氏阴性细菌新科。代表性结果分别发表于Int J Syst Evol Microbiol （2006，2007，2008）。

e、发现了新型皮肤抗氧化系统，并对两栖动物皮肤抗氧化多肽组学进行研究。代表性结果分别发表于Mol Cell Proteomics. 2008，Nov 20. [Epub ahead of print]

f、在这些工作基础上，发现了大量具有临床应用前景的活性多肽与蛋白，建立了相应的生物活性分子资源库，申请了35个发明专利，其中的15个已经获得授权。