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增强T细胞活化与效应功能促进罗非鱼抗无乳链球菌感染的免疫防御机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Aquaculture 3.9
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为解决罗非鱼养殖中无乳链球菌(S. agalactiae)感染导致的严重病害问题,研究人员通过RNA-seq和免疫学分析,揭示了抗病品系罗非鱼T细胞活化(Erk1/2/NF-κB p65磷酸化)和效应功能(IFN-γ、穿孔素A分泌)的增强机制,为水产抗病育种提供了理论依据。
罗非鱼是全球水产养殖的重要经济物种,但其养殖业正面临无乳链球菌(S. agalactiae)感染的严峻挑战。这种革兰氏阳性菌引发的链球菌病可导致高死亡率,尤其在夏季高温季节,中国广东、广西等地频发疫情,造成巨大经济损失。传统药物治疗不仅成本高昂,还可能引发耐药性问题。为此,广西壮族自治区水产科学研究院通过五世代家系选育,成功培育出抗无乳链球菌的“壮罗1号”罗非鱼新品系。然而,其背后的免疫机制,尤其是T细胞介导的适应性免疫应答尚未明确。
为解析这一科学问题,研究人员整合RNA-seq、流式细胞术和免疫学分析技术,以抗病与易感品系罗非鱼为模型,聚焦T细胞活化与效应功能展开研究。实验样本来自广西水产科学研究院提供的“壮罗1号”抗病品系和易感GIFT品系,通过体外抗CD3ε/CD28单克隆抗体刺激和体内细菌感染实验,系统比较了两组T细胞的免疫特征。
S. agalactiae-resistant tilapia exhibits a higher proportion of T cells
RNA-seq数据显示,抗病品系脾脏白细胞中T细胞比例显著高于易感品系(Q20>97.54%),提示其免疫系统组成存在先天优势。
Enhanced T-cell activation signaling pathways
体外刺激和体内感染实验均证实,抗病品系脾脏淋巴细胞中Erk1/2和NF-κB p65磷酸化水平显著增强。这两种分子是T细胞活化经典信号通路的关键节点,表明抗病鱼T细胞对病原响应更敏感。
Superior effector functions of resistant tilapia T cells
流式检测发现,抗病品系CD4+ T细胞分泌干扰素(IFN)-γ的能力更强,同时细胞毒性分子穿孔素A(perforin A)表达量更高。这些效应分子可直接杀伤病原或激活其他免疫细胞,形成协同防御网络。
讨论部分指出,这是首次在鱼类中揭示T细胞功能强化与抗细菌感染的直接关联。抗病品系通过表观遗传调控(如DNA低甲基化)使IRF1、TLR5等先天免疫基因高表达,同时优化T细胞适应性免疫应答,形成“双保险”防御机制。该研究为水产抗病育种提供了明确的分子靶标(如CD3ε/CD28共刺激通路),并提示可通过调控T细胞功能提升鱼类整体免疫力。论文发表于《Aquaculture》,对实现无抗养殖和产业可持续发展具有重要实践意义。
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