【摘 要】
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硬骨鱼类作为终身生活在水体中较为原始的脊椎动物,在数以亿年计的时间里逐渐演化出一套完整有效的免疫系统来防御不同水生病原的入侵。B细胞作为硬骨鱼类获得性免疫中的主要效应细胞,其分泌的抗体可以靶向病原分子来促进机体对病原菌的清除。然而,现有研究主要将硬骨鱼类B细胞作为抗体分泌细胞(antibody-secreting cell,ASC)这一整体类型,很少深入研究硬骨鱼类B细胞不同亚群的表型和功能,而对
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硬骨鱼类作为终身生活在水体中较为原始的脊椎动物,在数以亿年计的时间里逐渐演化出一套完整有效的免疫系统来防御不同水生病原的入侵。B细胞作为硬骨鱼类获得性免疫中的主要效应细胞,其分泌的抗体可以靶向病原分子来促进机体对病原菌的清除。然而,现有研究主要将硬骨鱼类B细胞作为抗体分泌细胞(antibody-secreting cell,ASC)这一整体类型,很少深入研究硬骨鱼类B细胞不同亚群的表型和功能,而对于硬骨鱼类是否具有调节性B细胞(regulatory B cell,Breg)等亚群更是不得而知。本研究使用小分子免疫诱导剂壳寡糖(chitosan oligosaccharide,COS)刺激草鱼(Ctenopharyngodon idella)的免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)M阳性(Ig M+)B细胞,成功鉴定出一类特异性响应壳寡糖的增殖性浆母细胞亚群。COS可以诱导草鱼脾脏Ig M+B细胞增殖和分化为Ig Mlo和Ig Mhi B细胞亚群。Ig Mlo B细胞亚群被进一步鉴定为短寿命的浆母细胞,分泌能结合脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和肽聚糖(peptidoglycan,PGN)的天然Ig M。进一步研究发现,甘露糖受体(mannose receptor,MR)和整合素(integrin)是Ig Mlo浆母细胞上COS的结合受体。MR与整合素协同作用可以触发细胞内信号转导,从而促进浆母细胞的产生和增殖。值得注意的是,Ig Mlo浆母细胞最初在脾脏中产生,但它们能迁移到血液中分泌天然Ig M,从而增强血清的杀菌活性。总之,这项研究揭示了COS增强鱼类体液免疫(humoral immunity)的细胞和分子机制。硬骨鱼类B细胞除了作为ASC,也被报道具有吞噬能力和作为抗原递呈细胞(antigen-presenting cell,APC)的能力,但尚未见其Breg亚群的研究报道。那么,硬骨鱼类的B细胞是否像哺乳动物的一样可以发展为Breg亚群呢?本研究使用鼠抗草鱼Ig M和鼠抗草鱼白介素15受体α(interleukin 15 receptorα,IL-15Rα;CD25-like)的单克隆抗体成功地从草鱼中分离和鉴定了Ig M+CD25-like+Breg亚群,可以释放IL-10等细胞因子来发挥免疫负调节作用。CD25-like+Breg在草鱼外周血中占比最高,达到总Ig M+B细胞的20%。此外,重组草鱼IL-35蛋白可以体外诱导这类Breg的产生。进一步研究表明,CD25-like+Breg可以有效抑制中性粒细胞的增殖和趋化作用以及活性氧(reactive oxygen species,ROS)的释放。在活体实验中,我们建立了三硝基苯磺酸(trinitro-benzene-sulfonic acid,TNBS)诱导的炎症模型,研究发现随着炎症的发生、发展和修复,外周血和肠道中CD25-like+Breg细胞逐渐增加。CD25-like+Breg通过分泌IL-10抑制中性粒细胞和辅助性T细胞17(T helper cell 17,Th17)的过度活化来缓解炎症反应,促进肠道修复。总而言之,我们首次在硬骨鱼类中发现一类CD25-like+Breg细胞亚群,并对其免疫抑制功能进行了深入解析,填补了鱼类在调节性B细胞亚群研究领域的空白。本研究首次系统性地解析了硬骨鱼类浆母细胞亚群和调节性B细胞亚群的表型和功能分化以及诱导其分化的细胞和分子机制。其次,对于这两类B细胞亚群在特定感染或诱导环境下所具有的特异性功能也做了深入的解析和定位,为后续进一步研究硬骨鱼类B细胞亚群的免疫功能奠定了坚实的理论基础。
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