马氏珠母贝PfAQP4免疫功能初探

文章对马氏珠母贝水通道蛋白基因PfAQP4进行免疫功能分析。利用实时荧光定量分析免疫刺激和RNA干扰后PfAQP4及免疫相关基因的表达模式, 旨在为马氏珠母贝自然免疫研究提供新的资料。结果表明, 注射脂多糖LPS后, 在外套膜组织中PfAQP4 mRNA表达量在24h时显著上调(p<0.05), 在消化腺中PfAQP4 mRNA表达量先在12h时显著下调(p<0.05), 后在24h、36h和48h时显著上调(p<0.05)。注射聚肌胞poly(I:C)后, 在外套膜组织中PfAQP4 mRNA表达量在36h时和48h时显著上调(p<0.05), 在消化腺中PfAQP4 mRNA表达量在48h时显著上调(p<0.05)。RNA干扰PfAQP4表达后, 免疫相关基因CuZn-SOD在外套膜中的表达量显著下降(p<0.05), Pearson相关性分析显示PfAQP4与CuZn-SOD的表达存在显著正相关(r=0.818, p<0.001)。综上所述, PfAQP4参与马氏珠母贝的免疫应答。     

香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)新型凝集素ChPerlucin的基因克隆与功能研究

C-型凝集素(C-type lectin)是一类能识别并结合多糖的免疫蛋白质超家族, 本文首次克隆了一种新型香港牡蛎C-型凝集素基因——甘露聚糖结合凝集素, 并获得了该基因的全长序列, 命名为ChPerlucin。结果显示, ChPerlucin基因cDNA全长577bp, 包括21bp的5′末端非翻译区(untranslated region, UTR)、73bp的 3′UTR, 以及483bp的开放阅读框(open reading frame, ORF), 编码160个氨基酸, ChPerlucin蛋白理论分子量为18kD, 等电点为5.95。ChPerlucin蛋白含有保守的C-型凝集素样结构域(C-type lectin or carbohydrate-recognition domain, CLECT); 邻接法(Neighbor-Joining, NJ)进化树分析表明, ChPerlucin与其他贝类的Perlucin聚为一支, 说明该基因是软体动物Perlucin家族的新成员。qRT-PCR结果显示, ChPerlucin在香港牡蛎所检测组织和各个胚胎发育时期中均有表达; 病原菌刺激后, ChPerlucin表达量显著升高; 利用毕赤酵母真核成功表达了ChPerlucin重组蛋白, 发现ChPerlucin重组蛋白具有抑菌效果。以上结果表明ChPerlucin在香港牡蛎的先天性免疫过程中发挥了重要的作用。     

钙激活钾通道在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis) 血淋巴细胞免疫中的作用研究

采用膜片钳技术解析了中华绒螯蟹血淋巴细胞表达的大电导钙激活钾通道(BKca),研究了中华绒螯蟹BKca对血淋巴细胞吞噬和杀菌作用的影响,并探讨了其机制.结果表明,当Ca2+浓度在0.3-3.0μmol/L范围时,中华绒螯蟹血淋巴细胞表达的钙激活钾通道的开放表现出明显的钙依赖活性;培养液中游离Ca2+的添加显著增强了血淋巴细胞的杀菌能力和呼吸爆发活性,但对其吞噬率和吞噬指数的影响不显著;在6mmol/L[Ca2+]浓度条件下,加入不同浓度的Kca阻断剂四乙胺(Tetraethylammonium,TEA)后,血淋巴细胞的杀菌能力和呼吸爆发活性均显著降低,但其吞噬率和吞噬指数并未受到影响.这提示钙激活钾通道可能通过间接调节细胞内的钙离子浓度而在血淋巴细胞杀菌过程中发挥重要作用.     

低温胁迫下红榄李(Lumnitzera littorea)DEAD-box RNA解旋酶基因的表达分析

转录组分析发现DEAD-box RNA解旋酶家族参与红榄李(Lumnitzera littorea)对低温胁迫的响应。本文对4个低温显著差异表达基因LlDEAD12, LlDEAD32, LlDEAD43和LlDEAD65的生物信息学特性、组织特异性以及在不同温度处理下的红榄李幼苗中的差异表达进行研究。结果表明, LlDEAD12、LlDEAD32、LlDEAD43和LlDEAD65均属于疏水性蛋白, 二级结构均由α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲组成, 具有多个糖基化位点和磷酸化位点, 且不含有跨膜结构域和信号肽。亚细胞定位分析表明, LlDEAD12和LlDEAD32分别定位于细胞质和细胞核, 而LlDEAD43和LlDEAD65则定位于线粒体上。通过蛋白质氨基酸序列的比对分析发现LlDEAD12、LlDEAD32和LlDEAD43分别与马尾松(Pinus massoniana )、巨桉 (Eucalyptus grandis)和石榴 (Punica granatum)的DEAD-box RNA解旋酶有较近的亲缘关系。荧光定量PCR技术分析发现, LlDEAD12和LlDEAD32在叶中高表达, LlDEAD43和LlDEAD65在茎和花中高表达, 但这4个基因在根中都不表达, 说明这4个基因对红榄李生长发育的调控主要集中在叶、茎和花等器官。低温胁迫对红榄李幼苗这4个基因的表达均有显著的抑制, 说明它们参与了红榄李在低温环境下的分子响应, 其中LlDEAD12和LlDEAD32可能参与了叶绿体的发育, LlDEAD43和LlDEAD65可能参与到了维持线粒体功能的稳定。以上结果可为红榄李抗冷性苗木的培育提供科学依据。     

线纹海马Hippocampus erectus的tlr21基因结构及其对CpG-ODN的应答特征

作为先天性免疫反应中重要的模式识别受体之一, TLR(toll-like receptor)基因家族介导的先天性免疫是脊椎动物抵御病原微生物的重要防线。研究分析了线纹海马Hippocampus erectus tlr21基因的序列特征, 并基于抗原注射实验探讨了海马tlr21的免疫功能。线纹海马tlr21基因的开放阅读框长度为2946bp, 编码981个氨基酸, 预测其编码蛋白相对分子量为246.98kDa, 理论等电点为4.78。tlr21编码蛋白主要包含1个信号肽和3个功能结构域: 胞外区具有14个富含亮氨酸重复序列的结构域(LRR), 跨膜区具有富含半胱氨酸的结构域, 胞内区则具有TIR结构域。同源性比较和系统进化分析表明, 线纹海马tlr21基因与虎尾海马Hippocampus comes tlr21基因的同源性最高, 其次与斜带石斑鱼Epinephelus coioides、牙鲆Paralichthys olivaceus、大菱鲆Scophthalmus maximus和红鳍东方鲀Takifugu rubripes的tlr21基因聚为一枝。tlr21基因在线纹海马的脑、鳃、肝、肠、肾、性腺、肌肉和育儿袋各组织均有分布, 肾脏中表达量最高。抗原注射实验结果发现, 线纹海马Tlr21对不同类型CpG寡脱氧核苷酸(CpG-ODNs)的识别能力存在差异, 其中, CpG-2007和CpG-HC4040对海马肾脏tlr21的mRNA表达量具有显著的促进作用(P<0.05)。研究表明, 线纹海马Tlr21能够通过识别含CpG序列的DNA发挥免疫识别作用, 研究结果将有助于系统认识海马免疫系统中TLR家族基因的功能特征, 为建立海马病害防治策略提供理论依据。     

九孔鲍MSTN基因cSNP多态性及与生长性状关联分析

九孔鲍(Haliotis diversicolor supertexta)是中国南方具有较高经济价值的养殖贝类。肌肉生长抑制素(Myostatin, MSTN)是转化生长因子β超家族(TGF-β)中参与动物肌肉生长的重要调控因子, 因此MSTN基因是动物遗传改良的重要候选基因。为探究九孔鲍MSTN基因的多态性及其生长相关性, 实验采用PCR产物直接测序方法对九孔鲍MSTN基因进行单核苷酸多态性(SNP)筛选, 对MSTN基因SNP与体质量、壳长、壳宽进行关联性分析, 运用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术检测九孔鲍MSTN基因不同基因型的表达水平。结果显示: 在九孔鲍MSTN基因中共筛选出9个SNP位点。SNP位点与生长性状关联分析发现, 九孔鲍MSTN基因编码区SNP位点g909C>T发生C/T同义突变与九孔鲍体质量、壳长、壳宽显著相关。TT基因型九孔鲍的体质量显著高于CC基因型和TC基因型个体; TT基因型的壳长、壳宽显著高于CC基因型(p<0.05)。通过qRT-PCR检测显示, 在九孔鲍MSTN基因SNP位点g909C>T的3种基因型中, TC和CC基因型的基因表达量显著高于TT基因型(p<0.05)。研究结果表明MSTN基因SNP位点g909C>T可作为九孔鲍标记辅助选择育种重要候选标记。     

基于RNA-seq数据分析长牡蛎(Crassostrea gigas)天然免疫的可变剪接事件

大部分无脊椎动物缺乏基于经典抗体和记忆细胞的适应性免疫, 因而天然免疫在无脊椎动物免疫防御中发挥不可或缺的作用。可变剪接正是产生天然免疫多样性和特异性的重要途径。牡蛎(Crassostrea)是全球范围内的大宗养殖贝类和我国产量最高的海水养殖贝类, 理解其天然免疫系统的多样性和特异性对牡蛎病害防治和养殖业健康可持续发展至关重要。通过对不同病原诱导以及诱导后不同时间的转录组进行生物信息分析, 系统地研究了长牡蛎天然免疫应激反应的可变剪接事件。发现在弧菌诱导下可变剪接事件的总数显著增加, 表明弧菌的感染会诱导长牡蛎可变剪接事件的产生。对病原诱导后可变剪接体的组成类型及表达量显著变化的基因的功能富集分析, 表明免疫系统相关功能被显著富集, 病原感染不同阶段以及不同病原感染后可变剪接体的组成类型和表达量均不一致, 表明长牡蛎免疫系统可通过可变剪接产生免疫响应的特异性和多样性。研究结果为长牡蛎等无脊椎动物天然免疫多样性和特异性提供了典型实例, 也为长牡蛎病害防御提供了理论支撑。     

马氏珠母贝异速生长个体对免疫刺激的差异响应

文章对马氏珠母贝的异速生长个体的免疫性能进行了研究, 比较了极大和极小个体在免疫刺激后免疫相关基因(CuZn-SOD1、CuZn-SDO2、LAMP1、JRL和Rab7)的表达量以及3种免疫酶(SOD、CAT、AKP)活性的变化情况, 分析异速生长个体对免疫刺激的差异响应。结果显示, 所检测的与免疫相关的基因和免疫酶对免疫刺激均有应答。极小个体的LAMP1、CuZn-SOD1和CuZn-SOD2基因的相对表达量以及CAT和AKP活性的变化幅度均高于极大个体, 而JRL和Rab7基因的相对表达量以及SOD活性的变化幅度低于极大个体, 其中极小个体JRL基因的基础表达量远高于极大个体, 可能导致其变化幅度较小。研究结果表明, 极小个体对外界胁迫的反应更加强烈, 具有较强的免疫响应能力。     

海洋弧菌HN897 β-琼脂糖酶基因vas1-1339异源表达及活性分析

海洋弧菌HN897株是一株高产琼脂糖酶的Vibrio astriarenae菌, 前期功能缺失实验证明其β-琼脂糖酶基因vas1-1339的缺失可显著降低弧菌HN897株的琼脂水解活性。文章在大肠杆菌中异源表达Vas1-1339基因编码蛋白, 分析该基因的表达及蛋白功能活性。首先, 构建含vas1-1339基因开放阅读框全长的表达载体pET28a-1339, 利用原核表达技术在大肠杆菌中成功地异源表达了Vas1-1339琼脂糖酶; 然后, 利用卢戈氏碘液染色分析发现异源表达Vas1-1339琼脂糖酶的大肠杆菌能够高效水解琼脂, 且异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)最优诱导浓度为10μmol·L^-1; 免疫印迹分析发现胞内基因表达产物羧基端可能存在切割现象, 推测Vas1-1339琼脂糖酶存在复杂的成熟过程。对纯化的琼脂糖酶活性分析发现海洋弧菌HN897株β-琼脂糖酶Vas1-1339能够独立发挥琼脂糖降解功能。     

北部湾养殖牡蛎体内异养细菌数量及其耐药性研究

为了探究北部湾养殖区域香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)体内的异养细菌和弧菌数量及其耐药概况变化, 对不同养殖场牡蛎体内的异养细菌进行分离培养, 并统计其数量, 通过药敏纸片扩散等方法研究了细菌的耐药状况。结果显示: 牡蛎在高死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(8.6±0.4)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(9.5±0.4)×10⁵CFU·g^-1]数量较高, 在中死亡率环境中体内的异养细菌[(6.9±0.2)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(4.5±0.6)×10⁵CFU·g^-1]数量次之, 在低死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(3.3±0.1)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(2.5±0.6)×10⁵CFU·g^-1]数量最低。耐药细菌主要为革兰氏阴性菌, 对β-内酰胺类(青霉素)、糖肽类(万古霉素)的耐药率较高, 对四环素类(四环素、多西环素)的耐药率次之, 对氨基糖苷类(链霉素、庆大霉素、妥布霉素、新霉素)、大环内酯类(红霉素)、喹诺酮类(诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星)的耐药率较低。在高死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占79.7%, 其耐药谱型(48种)较广; 在中度死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占66.2%, 其耐药谱型为30种; 在低死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占58.4%, 其耐药谱型为17种。本文探究了牡蛎死亡率与其体内异养细菌数量和细菌耐药性的关系, 结果显示牡蛎在高死亡率环境中体内的耐药细菌数量多、耐药谱型较广, 低死亡率环境中牡蛎体内的耐药细菌数量较少, 异养细菌数量与牡蛎死亡率呈正相关关系, 两者相关系数为0.996。     

微塑料和芘对菲律宾蛤仔的毒性效应研究

海洋环境中微塑料和多环芳烃(PAHs)污染日益严重,以滤食动物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为研究对象,探讨了聚苯乙烯微塑料和芘单一及联合暴露对菲律宾蛤仔的毒性效应.分别采用两个聚苯乙烯微塑料粒径(0.3μm和6μm,20 μg/L)和两个芘浓度水平(10 μg/L和100μg/L)单独和联合暴露21d,测定其对菲律宾蛤仔生理活动(肥满度和摄食率)、免疫防御、氧化应激等相关生物标志物的影响.研究结果表明,除芘单一暴露组外,其余暴露组菲律宾蛤仔的摄食率与对照组相比都显著降低,但这两种污染物对菲律宾蛤仔的肥满度没有显著影响.微塑料和芘暴露均导致菲律宾蛤仔免疫功能受损,表现为血细胞凋亡率增加和吞噬活性被抑制;其中,在小粒径微塑料和高浓度芘存在的暴露组血细胞凋亡率均显著高于对照组,并且二者联合暴露组血细胞凋亡率最高;除大粒径微塑料暴露组外,各暴露组血细胞吞噬活性均显著低于对照组.菲律宾蛤仔抗氧化酶系统不能及时清除体内产生的自由基,导致机体出现氧化损伤现象,表现为抗氧化酶活性变化和丙二醛(MDA)含量升高.微塑料和芘联合暴露导致鳃组织谷胱甘肽疏基转移酶(GST)活性显著升高,消化腺组织过氧化氡酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低.综合生物标志物指数(IBR)结果显示,联合暴露对菲律宾蛤仔造成的胁迫压力高于单一暴露组.     

Assessment of immune parameters of manila clam <Emphasis Type="Italic">Ruditapes philippinarum</Emphasis> in different physiological conditions using flow cytometry

Cellular and humoral immune parameters are often used as biomarkers to trace environmental and physiological stresses in marine bivalves. In this study, we compared various immune parameters of Manila clams (Ruditapes philippinarum) under normal conditions and under a high level of desiccation, using flow cytometry. The immune parameters analyzed included, total hemocyte count, hemocyte mortality, hemocyte DNA damage, reactive oxygen species (ROS) production, and phagocytosis activity. Total hemocyte count, hemocyte DNA damage, and hemocyte mortality were significantly elevated among clams under high desiccation stress, while phagocytosis activity and spontaneous ROS production were significantly lower compared to those parameters of the control clams (p<0.05). These data suggest that the immune parameters analyzed in this study well reflect the physiological status of clams.     

Xenobiotic-induced immunomodulation in the European flat oyster,Ostrea edulis

The presence of chemical contaminants in marine coastal waters is a major subject of concern since many molecules are potentially immunotoxic, even at low concentration. During the last decade, studies in sentinel species, such as the blue mussel, Mytilus edulis, or the Pacific oyster, Crassostrea gigas, have revealed that immunosuppressive responses can be related to xenobiotic exposure, in the laboratory and in the field. In the present study, European flat oysters were experimentally exposed to heavy metals, to investigate possible alterations of their immune function. Several hematological and functional parameters of hemocytes were measured by flow cytometry, a technique allowing rapid, sensitive, cell-by-cell measurements in large cell populations. Results reveal a depression of phagocytosis and several subcellular, physiological changes in oysters exposed to cadmium alone or to cadmium and copper, suggesting an overall alteration of the phagocytic function.     

Evaluation of mussel immune responses as indicators of contamination in San Francisco Bay

Several immune parameters were evaluated in two species of mussels (Mytilus californianus and M. galloprovincialis/M. trossulus) as bioindicators of contaminant effects. The mussels were deployed in San Francisco Bay Estuary and a control site at Bodega Marine Laboratory. Assays for phagocytosis and phagocytic index (average number of particles engulfed per hemocyte) were conducted with hemocytes in their own hemolymph-the "Serum" method. The responses were compared with contaminant concentrations in those mussels. For both species, the contaminated South Bay Dumbarton Bridge and Redwood Creek sites had elevated phagocytosis relative to the Bodega control site, indicating contaminant stress. The results also showed that M. californianus had higher percentages of phagocytosis (74%) and a higher phagocytic index (4.6 particles per cell) than those of M. galloprovincialis/M. trossulus (60% phagocytosis and 3.5 particles per cell). As there is a difference in immune response to contaminants, it is suggested that future San Francisco Estuary monitoring should be conducted with endemic M. galloprovincialis/M. trossulus rather than with the currently utilized M. californianus, which is not found in the estuary.     

牡蛎酶解物减轻5-FU对荷瘤小鼠肠黏膜损伤的作用研究*

文章以牡蛎肉为原料, 采用胰蛋白酶水解法制备获得牡蛎胰蛋白酶水解物(trypsin hydrolysates of oyster, OYH), 分析了其氨基酸组成和相对分子量分布, 并初步探究了OYH在减轻化疗药物5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)对S180荷瘤小鼠肠黏膜损伤方面的作用效果。结果表明: OYH中的必需氨基酸占总氨基酸的36.44%, 且谷氨酸含量最高, 其分子质量主要集中在1kDa以下, 所占比例为92.18%。5-FU单独使用组的肿瘤抑制率为31.00%; 与模型组相比, OYH-L+5-FU组、OYH-M+5-FU组和OYH-H+5-FU组小鼠肿瘤抑制率明显提高(p<0.001), 分别为38.24%、46.27%和47.57%, 其中OYH-M+5-FU组和OYH-H+5-FU组较5-FU单独使用有明显提高(p<0.01, p<0.001)。同时, OYH还能有效减轻5-FU给药期间造成的肠道黏膜损伤, 与5-FU组相比, OYH-L+5-FU组、OYH-M+5-FU组和OYH-H+5-FU组小鼠的小肠绒毛高度、隐窝深度、黏膜厚度和绒毛表面积均显著增加(p<0.01, p<0.001), 明显改善小肠隐窝和上皮绒毛的状态, 维持肠黏膜屏障的完整。此外, OYH-L+5-FU组、OYH-M+5-FU组和OYH-H+5-FU组的S180荷瘤小鼠与模型组相比, 中性粒细胞含量降低, 淋巴细胞含量增加(p<0.05, p<0.01), OYH-H+5-FU组能显著增加机体总蛋白、白蛋白以及免疫球蛋白含量(p<0.05, p<0.01, p<0.001), 改善机体免疫功能、营养状况以及调节血清免疫抗体水平。结果显示牡蛎肉的胰蛋白酶水解物具有作为化疗过程辅助治疗营养食品, 起到肠黏膜保护和提升机体耐受力的应用潜力。     

日本蟳血细胞及血液生化指标的研究

以光镜和电镜观察了日本蝠（Charybdisjaponica）血细胞的形态结构,分析了各类血细胞的大小、数量比例及功能,并测定了不同发育时期及饥饿状态的日本蝽血清主要生化指标。结果表明：日本蝠血细胞可分为4种类型,从小到大依次为：无颗粒细胞、小颗粒细胞、中间型细胞和大颗粒细胞;其核质比分别为：53．23％、33．64％...     

Bacterial killing by Mytilus hemocyte monolayers as a model for investigating the signaling pathways involved in mussel immune defence

The signaling pathways involved in mussel immune defence were investigated utilizing a model of killing of Escherichia coli by Mytilus galloprovincialis hemocytes in a co-culture setting. In particular, the role played by different mitogen activated protein kinases (MAPKs) and by the production of eicosanoids were investigated utilising specific cell permeant, pharmacological enzyme inhibitors. Hemocyte pretreatment with the p38 MAPK inhibitor SB203580 significantly reduced bacterial killing, whereas PD98059 (an inhibitor of ERK--extracellularly regulated kinase--MAPK activation) had no significant effect. Wortmannin also inhibited bacterial killing, indicating a crucial role for PI3-kinase activation in the immune response. Killing of E. coli was also reduced by inhibitors of both PLA2 and cyclooxygenase activities, indicating that eicosanoid production is involved in mediating the response to bacterial challenge. The results demonstrate that bacterial killing by mussel hemocytes is particularly sensitive to inhibitors of the key steps involved in the transduction of bacterial signals into the host cell. Moreover, these data indicate that the hemocyte bactericidal activity can be suitably utilized not only for identifying the signaling pathways involved in the response to bacterial infection, but also as a potential investigative-toxicology model to test drugs and contaminants for their effect on the overall mussel immune defence.     

鲍及牡蛎内脏可溶物培养球等鞭金藻的效果

在培养基中添加鲍及牡蛎内脏团可溶物来培养球等鞭金藻Isochrysis galbana,测定了藻细胞密度、藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量。结果表明,适宜添加量的鲍及牡蛎内脏可溶物对金藻生长具有促进作用,发酵过的内脏团比不发酵的促进效果更好。1∶1 000比例添加的发酵牡蛎内脏可溶物促进金藻生长的效果最好,其次是1∶100比例的发酵鲍鱼内脏可溶物;这2组的藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量显著低于其它组。按1∶100比例添加的牡蛎内脏可溶物对金藻生长有抑制作用。