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IL-4/13A1调控罗非鱼IgT+ B细胞增殖与凋亡的双重作用及其在抗菌免疫中的意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:Fish & Shellfish Immunology 4.1
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本研究针对硬骨鱼类中IL-4/13对IgT+ B细胞调控机制不明的科学问题,通过鉴定尼罗罗非鱼IL-4/13A1/A2基因,发现IL-4/13A1能通过Erk1/2-NF-κB通路促进IgT+ B细胞增殖,同时激活Caspase-8/3通路诱导其凋亡,揭示了该细胞亚群在抗菌免疫中的动态平衡机制,为鱼类黏膜免疫调控提供了新见解。
在硬骨鱼类的免疫系统中,IgT+ B细胞是一类独特的B细胞亚群,其功能类似于哺乳动物的IgA+ B细胞,主要负责黏膜免疫防御。然而,这类细胞的调控机制,尤其是Th2型细胞因子IL-4/13对其作用,长期以来缺乏深入研究。随着水产养殖业的发展,尼罗罗非鱼等经济鱼类的病害问题日益突出,理解其免疫调控机制对疾病防控至关重要。
华东师范大学的研究团队通过基因组分析,首次在尼罗罗非鱼中鉴定出IL-4/13A1和IL-4/13A2基因,并发现IL-4/13A1在细菌感染和T细胞激活后显著上调。通过重组蛋白体内实验,研究人员观察到IL-4/13A1能特异性促进IgT+ B细胞增殖,同时意外发现该细胞亚群的凋亡率同步升高。进一步机制研究表明,这种双重调控作用分别通过激活Erk1/2-NF-κB增殖信号通路和Caspase-8/3凋亡通路实现。该成果发表于《Fish》,为理解硬骨鱼类B细胞亚群的动态平衡提供了重要理论依据。
关键技术包括:尼罗罗非鱼样本采集与处理、基因克隆与序列分析、重组蛋白表达与纯化、流式细胞术检测B细胞亚群、BrdU标记增殖分析、磷酸化蛋白免疫印迹(Western blot)以及Annexin V凋亡检测。
实验动物
研究选用健康尼罗罗非鱼,通过细菌感染模型和T细胞激活实验,证实IL-4/13A1的表达与免疫应答密切相关。
序列与系统进化分析
通过比较基因组学定位到IL-4/13A1/A2基因,系统发育树显示其与其它硬骨鱼类IL-4/13高度保守,但存在物种特异性变异。
讨论
研究发现IL-4/13A1通过"促增殖-促凋亡"双途径维持IgT+ B细胞稳态,这种独特调控模式可能反映硬骨鱼类黏膜免疫的进化适应性。与哺乳动物IL-4促进B细胞存活不同,鱼类IL-4/13A1的促凋亡作用暗示其在免疫应答后期清除活化细胞的潜在功能。
该研究不仅完善了鱼类细胞因子网络的理论框架,还为水产疫苗研发提供了新靶点。通过调控IL-4/13A1信号通路,未来或可优化鱼类黏膜免疫应答策略,这对保障水产养殖业的可持续发展具有重要应用价值。研究同时提示,脊椎动物IL-4/13功能在进化过程中可能发生了显著分化,这为比较免疫学研究开辟了新方向。
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