SHP-1：调控半滑舌鳎巨噬细胞免疫反应的关键 “开关”，为水产养殖健康发展赋能

《Fish & Shellfish Immunology》：SHP-1 negatively regulates LPS-induced M1 polarization, phagocytic activity, inflammation and oxidative stress in primary macrophages of Chinese tongue sole ( Cynoglossus semilaevis)

巨噬细胞在鱼类抗菌免疫中意义重大，但其体内 SHP-1 作用不明。研究人员用脂多糖（LPS）构建模型，研究 SHP-1 对巨噬细胞影响。结果显示 SHP-1 抑制 M1 极化等，负调控相关信号通路。该研究为鱼类细菌病防治提供理论依据。

　　在神秘的水产养殖世界里，鱼类的健康成长关乎着整个产业的兴衰。巨噬细胞作为鱼类免疫系统的重要 “卫士”，在对抗细菌感染的战斗中发挥着关键作用。它们既能像勇猛的战士一样吞噬和消灭入侵的微生物，又能根据环境变化和信号提示，灵活地进行极化转变。其中，经典激活的促炎性（M1）巨噬细胞是抵御病原体、发起炎症攻击的先锋部队；而替代激活的抗炎性（M2）巨噬细胞则擅长清理凋亡细胞、促进炎症消退、修复受损组织。

然而，当细胞内的抗氧化系统无法及时清除过多的活性氧（ROS）时，就会引发氧化应激。这就好比一场失控的 “氧化风暴”，会无情地破坏细胞内的 DNA、蛋白质和脂质等重要成分。ROS 在巨噬细胞极化过程中也扮演着复杂的角色，适量时能维持 M1 表型，可一旦过量，就会从 “帮手” 变成 “敌人”，损伤健康组织。在鲈鱼体内，重组外毒素会诱导巨噬细胞和中性粒细胞产生过多 ROS，导致细胞凋亡；草鱼感染嗜水气单胞菌后，脾脏巨噬细胞的 ROS 产量激增，加重组织氧化损伤，还会让细菌在体内肆意繁殖。

在众多影响巨噬细胞功能的因素中，有一种名为 SHP-1（由 PTPN6 基因编码的非受体蛋白酪氨酸磷酸酶）的物质备受关注。在哺乳动物的研究中，SHP-1 已被证实对癌症发展和炎症具有负调控作用。比如在小鼠中，它能抑制经典和非经典的 NFκ^B信号通路，阻止败血症引发的急性肝损伤时细胞因子风暴的产生。但在鱼类领域，关于 SHP-1 的研究大多局限于分析病原体感染后其表达的变化，以及基因的克隆和特征描述。对于 SHP-1 在硬骨鱼巨噬细胞中的具体作用，科学家们还知之甚少。

为了填补这一知识空白，来自国内的研究人员开展了一项深入研究。他们以半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）为研究对象，旨在揭开 SHP-1 在其巨噬细胞中的神秘面纱。研究成果发表在《Fish》杂志上。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们从半滑舌鳎体内成功提取并纯化了原代巨噬细胞，通过对已有实验方案的优化，确保获取高质量的细胞样本。接着，利用形态学观察和免疫荧光染色技术，对分离得到的巨噬细胞进行鉴定，确定其是否符合实验要求。为了探究 SHP-1 的功能，研究人员采用了过表达和基因沉默（通过 siRNA 或抑制剂）两种策略，分别观察其对巨噬细胞极化、吞噬作用、炎症反应和氧化应激等方面的影响。

细胞培养

研究人员改良优化了原代巨噬细胞的提取纯化方法。将 30mL 3% 溶解在 LB 肉汤中的可溶性淀粉在 120°C 灭菌后，腹腔注射到鱼体内，诱导巨噬细胞产生。注射一天后，用 50mL L15 培养基冲洗鱼的腹腔，收集巨噬细胞，并将其培养在添加 15% 胎牛血清（FBS）等成分的 L15 培养基中。

实验结果

1. SHP-1 对巨噬细胞极化的影响：研究发现，过表达 SHP-1 会抑制原代巨噬细胞的 M1 极化。M1 极化是巨噬细胞在免疫反应中向促炎方向的转变过程，而 SHP-1 就像一个 “刹车”，阻止巨噬细胞过度向 M1 型转化。相反，当通过 siRNA 或抑制剂沉默 SHP-1 时，巨噬细胞的 M1 极化明显增强，表明 SHP-1 在正常情况下对 M1 极化起到关键的负调控作用。
2. SHP-1 对吞噬作用的影响：过表达 SHP-1 能够抑制巨噬细胞的吞噬能力。吞噬作用是巨噬细胞清除病原体和异物的重要手段，SHP-1 的上调使得巨噬细胞的 “吞噬胃口” 变小。而 SHP-1 沉默后，巨噬细胞的吞噬活性显著增加，进一步证实了 SHP-1 对吞噬作用的负向调节功能。
3. SHP-1 对炎症和氧化应激的影响：在炎症反应方面，过表达 SHP-1 可抑制促炎细胞因子（如 il-1β、il-6）的产生，同时增加抗炎细胞因子（il-10）的表达。在氧化应激方面，它能抑制呼吸爆发，减少过多活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）的生成，还能提高超氧化物歧化酶（SOD）的表达水平。而沉默 SHP-1 则产生相反的效果，加剧炎症反应和氧化应激。
4. SHP-1 对信号通路的影响：深入研究发现，SHP-1 能够抑制 TLR5-MYD88-NFκ^B和 JAK-STAT3 信号通路的激活 / 转导。这两条信号通路在巨噬细胞的免疫反应中起着关键的传导作用，SHP-1 通过 “切断” 这些信号传导，有效地减轻了巨噬细胞过度的免疫反应。

研究结论与讨论

综合上述研究结果，SHP-1 在半滑舌鳎巨噬细胞中发挥着多方面的抑制作用。它全面抑制 M1 极化、吞噬作用、氧化应激和炎症反应，就像一位 “幕后指挥官”，精细地调控着巨噬细胞的免疫反应强度，确保其维持在正常水平，避免过度免疫对机体造成损伤。

这项研究成果具有重要意义。在理论层面，它系统地阐述了 SHP-1 在硬骨鱼巨噬细胞中的功能，填补了相关领域的研究空白，为深入理解鱼类免疫系统的调控机制提供了新的视角。在应用方面，为水产养殖中细菌性疾病的防治提供了理论依据。通过调控 SHP-1 的表达，有望开发出新型的防治策略，提高鱼类的抗病能力，促进水产养殖业的可持续健康发展。未来，研究人员可以在此基础上，进一步探究 SHP-1 与其他免疫因子之间的相互作用，以及在不同病原体感染情况下 SHP-1 的功能变化，为鱼类健康保驾护航。