尼罗罗非鱼免疫抑制受体FcγRIIb(CD32b)在细菌感染免疫应答中的调控机制解析

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:Aquaculture 3.9

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  本研究针对硬骨鱼类缺乏IgG背景下Fcγ受体(FcγRs)调控机制不明的科学问题,首次在尼罗罗非鱼中鉴定了抑制性受体OnCD32b,通过基因敲除、抗体阻断及SHP1/2抑制剂实验证实其通过ITIM基序负调控巨噬细胞吞噬功能与炎症因子释放,为水产动物免疫检查点治疗提供新靶点。

  

在复杂的水生环境中,鱼类面临着持续不断的病原体威胁。与高等脊椎动物不同,硬骨鱼类缺乏免疫球蛋白IgG这一关键抗体类型,其抗体介导的免疫应答机制长期存在认知空白。尤其令人困惑的是,在仅有IgT/M/D的原始抗体系统中,是否存在类似于哺乳动物Fcγ受体(FcγRs)的精细调控网络?其中,唯一携带免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)的FcγRIIb(CD32b)能否在鱼类中发挥免疫刹车功能,成为解开鱼类免疫平衡机制的关键钥匙。

华南师范大学生命科学学院生物园水产基地的研究团队以全球重要经济鱼种尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)为模型,成功克隆获得OnCD32b基因。该基因编码331个氨基酸的跨膜蛋白,具有典型的Ig结构域和ITIM基序。研究人员通过多组织表达谱分析、重组蛋白制备及多克隆抗体开发,结合抗体阻断、SHP1/2抑制剂干预和基因敲除实验,系统揭示了OnCD32b在细菌感染中的负调控作用。相关成果发表于《Aquaculture》。

关键技术包括:从广东罗非鱼养殖场获取实验用鱼建立样本队列;原核表达系统制备重组OnCD32b蛋白;激光共聚焦显微镜进行亚细胞定位;qPCR检测病原刺激后的时序表达变化;流式细胞术定量巨噬细胞吞噬效率;ELISA分析炎症因子释放水平;以及体内细菌载量测定等。

研究结果揭示:

  1. OnCD32b序列特征:系统进化分析显示鱼类CD32b形成独立分支,与哺乳类显著分化。蛋白结构预测证实其具有功能性ITIM基序,为抑制性功能奠定结构基础。

  2. 表达调控模式:在嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)刺激下,头肾、脾脏等免疫器官中OnCD32b表达呈现动态变化,提示其参与病原应答。

  3. 功能验证实验:使用抗OnCD32b抗体阻断后,头肾来源巨噬细胞对热灭活血清处理的嗜水气单胞菌吞噬率提升2.1倍,同时TNF-α等促炎因子分泌显著增加。SHP1/2抑制剂处理重现了类似表型,证实ITIM-SHP轴的核心调控作用。

  4. 基因干预效应:RNA干扰敲低OnCD32b使感染鱼体细菌载量下降47%,组织病理损伤减轻,存活率提高32%,直接证明其免疫抑制功能的生理意义。

这项研究首次在缺乏IgG的硬骨鱼类中证实了抑制性FcγR的存在与功能,揭示了原始抗体系统中免疫平衡的保守调控机制。从应用角度看,OnCD32b作为潜在的水产免疫检查点,为开发基于免疫调节的病害防控策略提供了分子靶标。该发现不仅填补了鱼类FcγRs研究的空白,更为比较免疫学提供了重要案例,证明即使在没有IgG的系统中,免疫激活与抑制的精密平衡仍是宿主防御的核心特征。研究建立的抗体阻断与基因干预技术体系,为后续水产疫苗佐剂开发和免疫增强剂筛选奠定了方法学基础。

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