免疫球蛋白M在卵形鲳鲹抵御刺激隐核虫感染中的关键作用及机制研究

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本研究针对海水鱼类养殖中刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)感染难题,通过建立卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)免疫模型,首次证实特异性IgM在系统性和黏膜免疫中的核心作用。采用兔源多克隆抗体(pAbs)阻断实验揭示,IgM+细胞缺失导致保护力下降44.6%,为海洋鱼类疫苗研发提供了理论依据。

  

在海水养殖业蓬勃发展的今天,一种名为刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)的寄生性原生动物正悄然引发"白点病",给包括卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)在内的经济鱼种造成重大损失。这种寄生虫侵袭鱼体的皮肤和鳃部黏膜组织,传统防治手段如化学药物不仅效果有限,还可能带来环境污染。有趣的是,早期研究发现鱼类反复接触寄生虫后可产生获得性免疫,这为疫苗研发点燃了希望之火。然而,隐藏在现象背后的免疫机制始终笼罩着迷雾——究竟是哪类免疫球蛋白(Igs)在防御中扮演关键角色?这个问题成为破解鱼类抗寄生虫免疫密码的核心钥匙。

华南农业大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究给出了答案。他们采用非致死剂量虫体免疫卵形鲳鲹,结合独创的B细胞阻断技术,首次绘制出免疫球蛋白M(IgM)在抗寄生虫免疫中的作战地图。关键技术包括:建立双次非致死感染模型、兔抗IgM多克隆抗体(pAbs)制备、血清/黏液IgM水平ELISA检测、皮肤和脾脏IgM+细胞定位分析,以及虫体计数等实验方法。实验所用200尾卵形鲳鲹均来自广东本地养殖场。

【Reinfection enhances pompano resistance to C. irritans infection】
通过两次非致死感染建立免疫模型,免疫组感染率显著降低44.6%。皮肤白点数量明显少于对照组,脱落虫体计数减少51.2%,血清和黏液中的寄生虫特异性IgM水平显著升高,证实免疫保护效果。

【IgM responses in systemic and mucosal tissues】
免疫组血清IgM浓度是对照组的2.3倍,皮肤黏液IgM增加1.8倍。免疫组化显示皮肤和脾脏中IgM+信号显著增强,表明IgM在黏膜和系统免疫组织均有激活。

【B cell blockade assay compromises developed immunity】
注射抗IgM pAbs后,免疫鱼体寄生虫特异性IgM水平下降37.5%,皮肤IgM+细胞减少62%,伴随虫体数量回升至接近对照组水平,直接证明IgM的保护作用。

这项研究不仅揭示了IgM在鱼类抗寄生虫免疫中的核心地位,更创新性地通过抗体阻断实验建立了因果关系。研究发现,IgM如同免疫系统的"多弹头导弹",其四聚体结构能更有效激活补体系统,在皮肤黏膜第一道防线和脾脏等系统免疫器官形成立体防御网络。当研究人员用"拆弹部队"——抗IgM pAbs特异性清除IgM+细胞后,整个防御体系立刻出现漏洞,寄生虫乘虚而入,这一精妙实验为结论提供了铁证。

该研究的现实意义尤为突出:一方面为开发抗刺激隐核虫亚单位疫苗指明了以IgM为靶向的方向;另一方面建立的免疫评价模型可加速疫苗研发进程。在理论层面,研究填补了硬骨鱼IgM功能研究的空白,为理解抗体在低等脊椎动物中的进化提供了新视角。正如作者在讨论中指出,这项发现可能只是冰山一角,后续研究需要揭示IgM与另一重要免疫球蛋白IgT的协同作用机制,这将为鱼类黏膜疫苗设计带来新的突破。

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