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为探究牡蛎免疫机制，大连海洋大学的研究人员开展关于牡蛎CgNCAM1 免疫功能的研究，发现其可抑制炎症。这一成果为理解生命早期免疫进化提供新视角，值得科研读者一读。
在神秘的免疫系统世界里，自然杀伤（NK）细胞是抵御病原体和肿瘤细胞的重要防线。而 CD56（也叫 NCAM1），作为 NK 细胞的典型表面标记，一直备受科学家们的关注。它不仅在细胞的迁移、黏附过程中发挥着关键作用，还与炎症反应紧密相关。在哺乳动物中，CD56 的功能研究得相对较多，比如它能直接识别真菌，激活 NK 细胞并促使其分泌干扰素 γ 等物质。
然而，在进化的长河中，CD56 的故事可不止在哺乳动物中精彩。在鱼类中，像鳜鱼、鳟鱼和斑马鱼，也发现了 NCAM1 的身影，但它们的免疫功能却如同隐藏在迷雾之中，让人捉摸不透。更有趣的是，在无脊椎动物的世界里，虽然也找到了一些免疫球蛋白超家族（IgSF）的抑制受体，这些受体能够抑制免疫细胞的激活，减少炎症因子的产生，可 CD56 在这里面扮演着怎样的角色呢？这成了一个亟待解开的谜题。
贝类生物，尤其是牡蛎，在进化上有着重要意义，它们没有像高等动物那样的适应性免疫，主要依靠先天免疫来对抗微生物的入侵。牡蛎的血细胞（参与免疫反应的重要细胞）中含有大量的 IgSF 分子，这就为研究 CD56 及其相关分子提供了一个绝佳的 “舞台”。
为了揭开这些谜团，大连海洋大学的研究人员在《Cellular & Molecular Immunology》期刊上发表了一篇名为 “CgNCAM1 functions as an immune checkpoint to inhibit inflammation in oysters by suppressing P38-epigenetic and P38-NF-κB pathways” 的论文。研究发现，从太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）中鉴定出的CgNCAM1，有着独特的结构和功能，它就像牡蛎免疫系统中的一个 “智能开关”，能感知微生物的入侵，抑制炎症反应，这为我们理解 NCAM1 乃至 NK 细胞在生命早期进化中的作用，打开了一扇新的窗户。
在这项研究中，研究人员运用了多种技术方法来探索CgNCAM1 的奥秘。他们通过基因克隆技术，获取了CgNCAM1 的基因序列，从而对其结构有了初步了解；利用实时定量 PCR（RT-qPCR）技术，检测了该基因在不同组织中的表达情况以及在受到刺激后的表达变化；通过重组表达和纯化技术，获得了重组蛋白，用于后续的功能研究；还有免疫印迹、免疫细胞化学、共免疫沉淀等技术，帮助研究人员分析蛋白之间的相互作用和细胞内的定位情况。
下面，让我们一起走进研究结果的奇妙世界。
NCAM1 同源物在牡蛎中被鉴定出来
研究人员从太平洋牡蛎中成功鉴定出了 NCAM1 的同源物 ——CgNCAM1。它的 cDNA 全长有 2294bp，其中开放阅读框（ORF）为 1854bp，能编码一个含有 617 个氨基酸残基的多肽。这个多肽可不简单，它有一个信号肽、三个免疫球蛋白（Ig）结构域、一个纤连蛋白 3（FN3）结构域、一个跨膜（TM）结构域，还有一个带有两个免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIMs）的胞内尾。通过构建进化树分析发现，CgNCAM1 虽然属于 NCAM1 家族，但和其他物种的 IgSF 抑制受体也有着一定的联系。
CgNCAM1 mRNA 和蛋白在血细胞中对灿烂弧菌刺激有反应
研究人员发现，CgNCAM1 的 mRNA 在牡蛎的各个组织中都能检测到，不过在血淋巴中的表达量最高。当牡蛎受到灿烂弧菌刺激后，血细胞中CgNCAM1 的 mRNA 表达量迅速上升，3 小时就开始显著增加，12 小时达到最高峰，之后在 24 小时、48 小时和 72 小时仍维持较高水平。通过蛋白质纯化和免疫印迹实验，研究人员不仅获得了纯度较高的重组蛋白，还验证了抗体的特异性。免疫细胞化学实验则显示，在受到灿烂弧菌刺激前，CgNCAM1 的阳性信号主要分布在细胞质中，而刺激后，它就像收到了 “集结号”，迅速转移到了细胞膜上。
CgNCAM1 与多种病原体相关分子模式和微生物结合
为了探究CgNCAM1 的免疫识别功能，研究人员进行了一系列实验。通过蛋白质免疫印迹和 ELISA 实验发现，CgNCAM1 能够与多种病原体相关分子模式（PAMPs），如脂多糖（LPS）、肽聚糖（PGN）、甘露糖（MAN）和聚肌苷酸 - 聚胞苷酸（Poly (I: C)），以及多种微生物，包括大肠杆菌、灿烂弧菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和毕赤酵母结合。这表明CgNCAM1 就像牡蛎免疫系统的 “侦察兵”，能敏锐地感知到外界的病原体入侵。
CgNCAM1 与CgSHIP2 相互作用
研究人员利用共免疫沉淀实验和分子对接技术，发现CgNCAM1 和CgSHIP2 之间存在相互作用。它们的结合自由能为 -26.644 kcal/mol，小于 -15 kcal/mol，这意味着它们有着很强的结合倾向。进化树分析还显示，无脊椎动物中的 SHIP 与脊椎动物中的 SHIP1 关系更为密切，暗示着CgSHIP2 可能有着和脊椎动物 SHIP1 类似的功能。
CgNCAM1 和CgSHIP2 抑制 pCgP38 和CgH3K4me1/2 水平以及CgRel 的核转位
在研究CgNCAM1 和CgSHIP2 对免疫信号通路的影响时，研究人员发现，当CgNCAM1 和CgSHIP2 的表达被抑制后，pCgP38 和CgH3K4me1/2 的水平会上升，CgRel 的核转位也会增强。而使用 P38 抑制剂 BIRB796 处理牡蛎后，这些变化则会朝着相反的方向发展，这表明CgNCAM1 和CgSHIP2 能够抑制这些关键分子的活性和转位。
CgNCAM1 和CgSHIP2 抑制CgIL17s 和CgTNF - 2 的 mRNA 表达
通过 RNA 干扰（RNAi）技术，研究人员发现，当CgNCAM1 或CgSHIP2 的表达受到抑制时，牡蛎血细胞中CgIL17 - 2、CgIL17 - 3、CgIL17 - 6 和CgTNF - 2 的 mRNA 表达量会显著增加。相反，抑制 P38 的活性或者CgRel 的表达，这些炎症因子的表达量则会下降。这说明CgNCAM1 和CgSHIP2 就像炎症反应的 “刹车”，能有效抑制炎症因子的产生。
CgNCAM1 抑制灿烂弧菌诱导的鳃组织损伤
对牡蛎鳃组织的组织学观察发现，CgNCAM1 表达被抑制的牡蛎在受到灿烂弧菌刺激后，鳃组织损伤明显加重，鳃丝肿胀、纤毛脱落和血细胞浸润等现象更加严重。而 rCgTNF - 2 处理的牡蛎也出现了类似的鳃组织损伤，这进一步证明了CgNCAM1 在抑制炎症、保护组织方面的重要作用。
综合研究结果和讨论部分来看，CgNCAM1 在牡蛎的免疫系统中扮演着至关重要的角色。它既可以作为模式识别受体，识别各种微生物，又能作为抑制受体，通过与CgSHIP2 相互作用，抑制 P38 - H3K4me 和 P38 - NF - κB 信号通路，减少炎症因子的表达，从而抑制炎症反应。这一发现不仅为我们揭示了牡蛎免疫防御的新机制，还让我们对 NCAM1 在生命早期进化中的功能有了新的认识，为后续研究无脊椎动物的免疫系统提供了重要的理论基础，在水产养殖和病害防治等方面也有着潜在的应用价值，就像为牡蛎的健康成长找到了一把 “保护伞”。
