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综述:鱼类先天性与适应性免疫的桥梁:抗原识别、加工与呈递的最新研究进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月08日 来源:Aquaculture and Fisheries CS7.5
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这篇综述系统总结了鱼类抗原呈递细胞(APCs)通过模式识别受体(PRRs)识别病原相关分子模式(PAMPs),经MHC I/II通路激活T细胞(CD4+/CD8+)和B细胞的机制,揭示了树突细胞(DCs)、巨噬细胞和吞噬性B细胞在连接先天与适应性免疫中的核心作用,为水产疫苗设计提供了分子靶点(如CD80/86、IL-2等)和佐剂开发策略。
作为脊椎动物中多样性最高的类群,鱼类是全球水产养殖业的核心经济物种。然而病原体感染常导致大规模死亡,推动疫苗研发成为保障产业可持续发展的关键。与高等脊椎动物类似,鱼类免疫系统通过先天性免疫(快速非特异性防御)和适应性免疫(特异性记忆应答)协同抵御病原。抗原呈递细胞(APCs)通过吞噬、内化抗原并加工为肽段,经MHC分子呈递给T细胞,成为连接两大免疫系统的核心枢纽。
MHC I通路:鱼类MHC I分子在 endoplasmic reticulum(ER)中与β2微球蛋白(β2M)组装,通过转运蛋白(TAP1/2)将胞内蛋白降解肽段转运至ER腔。大西洋鳕鱼研究发现,tapasin与MHC I可共定位于内体溶酶体,提示肽段加载可能发生在ER外。草鱼MHC I晶体结构证实其能形成pMHC I复合物激活CD8+ T细胞。
MHC II通路:鱼类缺乏HLA-DM同源物,但斑马鱼中发现类恒定链蛋白(Iclp-1/2)。虹鳟MHC II伴侣蛋白的异构体对免疫刺激呈现差异响应,暗示其功能分化。尽管通路细节尚未完全解析,但MHC II相关基因已作为抗原呈效能的标志物应用于疫苗评估。
树突细胞(DCs):斑马鱼肾脏髓质中存在具典型DC形态的髓系细胞,高表达IL-12、LAMP3等标志物。虹鳟皮肤和鳃中发现CD8α+/MHC II+ DC亚群,类似哺乳动物交叉呈递DC,提示黏膜疫苗开发潜力。
巨噬细胞:虹鳟脾脏来源的RTS11细胞系证实MHC I/II通路进化保守性。转基因斑马鱼模型揭示脾脏和肠道中成熟巨噬细胞具有强抗原呈递能力。
B细胞:硬骨鱼B细胞兼具哺乳类B-1(吞噬功能)和B-2(CD40L响应)细胞特征。斑马鱼B细胞通过CD80/86共刺激激活初始T细胞,而病毒刺激可上调其MHC II和CD83表达。值得注意的是,分化中的浆细胞样B细胞仍保留基础吞噬能力,支持其进化上与巨噬细胞的同源性假说。
非专业APCs:鳟鱼红细胞(RBCs)在病毒刺激后高表达MHC II和CD86,鳃上皮中鉴定出两类MHC II+抗原采样细胞,为黏膜疫苗递送提供新靶点。
尼罗罗非鱼中证实Raptor/mTORC1信号通过调控促炎因子和代谢重编程驱动抗菌免疫。CD4+ T细胞亚群(Th1/Th2)相关细胞因子(IFNγ、IL-4等)和受体(CD28/CTLA-4)在硬骨鱼中高度保守。牙鲆接种弧菌VAA基因疫苗可显著提升CD4+/CD8+ T细胞比例,印证T细胞应答在疫苗保护中的核心地位。
干扰素(IFN I/II)通过上调MHC和CD80/86增强抗原呈递;补体片段C5a提升APC趋化性;鳟鱼BAFF家族分子(如BALM)既能促进B细胞MHC II表达又可增强其吞噬能力。溶酶体蛋白酶(如cathepsin S)和抑制剂cystatin C的发现,为佐剂开发提供潜在靶点。
揭示B细胞通过BCR/非BCR双途径响应抗原的机制、解析低温对MHC I表达的抑制效应、开发靶向黏膜DC亚群的递送系统,将成为提升鱼类疫苗效力的关键研究方向。
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