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大型黄鱼(Larimichthys crocea)CD3ε单克隆抗体的开发及其T细胞体外激活功能研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:Fish & Shellfish Immunology 4.1
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本研究针对鱼类T细胞研究中缺乏特异性CD3ε单克隆抗体(mAb)的关键问题,成功开发了大型黄鱼CD3ε mAb。通过构建表达Lc-CD3ε的NIH/3T3细胞免疫小鼠,获得能特异性识别脾脏T细胞的IgG1型抗体,证实其可激活mTORC1、MAPK/ERK和Ca2+通路。该成果为硬骨鱼T细胞免疫研究提供了关键工具,发表于《Fish》。
在硬骨鱼的免疫防御体系中,T细胞介导的细胞免疫扮演着至关重要的角色。作为T细胞表面标志物的CD3ε分子,与T细胞受体(TCR)共同构成TCR-CD3复合物,负责传递抗原信号并驱动T细胞激活。然而,由于鱼类与哺乳动物CD3ε分子存在显著的结构差异,哺乳动物来源的CD3ε抗体无法识别鱼类T细胞,这一技术瓶颈严重制约了硬骨鱼适应性免疫的研究进展。以经济价值极高的大型黄鱼(Larimichthys crocea)为代表,其养殖业常受病原体威胁,但缺乏特异性研究工具阻碍了免疫防控策略的开发。
为突破这一限制,华东师范大学的研究团队成功开发出大型黄鱼特异性CD3ε单克隆抗体。研究人员首先通过逆转录病毒转染构建表达Lc-CD3ε的NIH/3T3细胞,并以此为免疫原制备小鼠单克隆抗体。经过细胞融合和筛选,获得能特异性识别脾脏CD3ε+、CD4-1+或CD8α+淋巴细胞群的IgG1型抗体。免疫荧光证实该抗体可结合白细胞表面,且能广泛检测脾脏、肝脏、头肾、鳃和外周血等免疫相关组织中的T细胞分布。
关键技术包括:1) 通过基因组共线性分析定位Lc-CD3ε基因;2) 采用逆转录病毒系统构建稳定表达Lc-CD3ε的NIH/3T3细胞系;3) 基于杂交瘤技术制备特异性mAb;4) 利用植物血凝素(PHA)刺激和磷酸化检测验证抗体功能。
序列、结构及系统进化分析
通过比较基因组学发现,大型黄鱼CD3ε基因位于第7号染色体,其侧翼基因与小鼠存在显著差异。SMART软件预测显示Lc-CD3ε具有典型的免疫球蛋白样结构域和跨膜区,但胞内段ITAM基序与哺乳动物存在差异,解释了物种特异性抗体的必要性。
CD3ε mAb的鉴定与功能验证
获得的mAb能特异性识别约15.4%的脾脏淋巴细胞,这些细胞共表达CD4-1或CD8α,确认为T细胞群体。PHA刺激实验显示,CD3ε+ T细胞中mTORC1和MAPK/ERK通路磷酸化水平显著提升。更关键的是,该mAb本身即可模拟抗原信号,诱导Ca2+内流并激活mTORC1和MAPK/ERK通路,证实其具有体外激活T细胞的双重功能。
讨论与意义
该研究首次在大型黄鱼中实现T细胞的精准识别与体外操控,解决了鱼类免疫学研究中长期存在的技术难题。相比此前依赖多克隆抗体或Zap70等替代标记的研究,CD3ε mAb提供了更直接的研究工具。研究还揭示了硬骨鱼T细胞激活保守性(如mTORC1通路)与独特性(如ITAM基序变异)并存的分子特征,为比较免疫学提供了新视角。该成果发表于《Fish》,不仅推动水产养殖病害防控研究,更为探索脊椎动物免疫系统的进化机制奠定了方法学基础。
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