華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)和美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)J.OriolSunyer教授團(tuán)隊(duì)合作研究成果以“Teleostswimbladder,anancientair-filledorganthatelicitsmucosalimmuneresponses”為題在CellDiscovery發(fā)表。研究首次發(fā)現(xiàn)低等脊椎動(dòng)物魚(yú)類的鰾具有重要黏膜免疫功能，揭示魚(yú)類黏膜免疫球蛋白抗病毒感染的適應(yīng)性免疫應(yīng)答機(jī)制。
2022年7月5日
來(lái)源：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
脊椎動(dòng)物氣體填充器官最早出現(xiàn)于4億年前輻鰭魚(yú)類中，被稱為“原肺”。在泥盆紀(jì)時(shí)期，早期魚(yú)類由水中向陸地過(guò)渡。為了適應(yīng)外界環(huán)境，早期魚(yú)類“原肺”逐漸演化形成四足動(dòng)物的肺，行使呼吸作用。然而，生存在水中的大部分硬骨魚(yú)類則演化出鰾，主要調(diào)節(jié)身體在水中的浮沉。繼“進(jìn)化論之父”達(dá)爾文提出鰾和肺是同源器官的假說(shuō)之后，許多科學(xué)家陸續(xù)從組織形態(tài)、器官發(fā)育和分子生物學(xué)等方面找到很多相關(guān)證據(jù)支持這一觀點(diǎn)。
哺乳動(dòng)物肺與外界相通，肺黏膜在抵御外界病原侵染時(shí)發(fā)揮重要的作用，形成一道免疫防線，IgA作為體液免疫應(yīng)答效應(yīng)分子在其中發(fā)揮重要功能。然而，目前研究發(fā)現(xiàn)魚(yú)鰾除了能控制身體浮沉，還具有呼吸、發(fā)聲和聽(tīng)覺(jué)等輔助功能。那么，魚(yú)鰾與四足動(dòng)物肺同源，鰾是否具有免疫功能呢？
為了回答這一科學(xué)問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)從組織結(jié)構(gòu)、淋巴細(xì)胞組成和免疫應(yīng)答等方面對(duì)魚(yú)鰾進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)魚(yú)鰾具有肺類似的I型黏膜上皮，表面覆蓋一層黏液，存在彌散性黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT）。通過(guò)構(gòu)建鰾注射傳染性造血器官壞死病毒（IHNV）感染模型，發(fā)現(xiàn)病毒能夠入侵上皮層，引起組織損傷，并誘導(dǎo)鰾組織產(chǎn)生強(qiáng)烈的先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)病毒感染后鰾黏膜中IgT+B細(xì)胞顯著增殖，并在局部分泌大量病毒特異性IgT，這些IgT由黏膜上皮細(xì)胞分泌的多聚免疫球蛋白受體（pIgR）介導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)。跟IgM和IgD相比，黏膜IgT對(duì)病毒具有更顯著的中和作用。更重要的是，存活下來(lái)的魚(yú)鰾黏膜抵御二次病毒入侵。當(dāng)存活魚(yú)鰾組織中IgT+B細(xì)胞被耗竭（depletion）后，二次感染會(huì)導(dǎo)致病毒載量顯著增加，組織病變?cè)俅伟l(fā)生，表明特異性IgT在魚(yú)鰾黏膜抗病毒感染中發(fā)揮重要功能。這些結(jié)果首次揭示魚(yú)鰾的黏膜免疫功能，表明盡管魚(yú)鰾和四足動(dòng)物肺在生物演化過(guò)程中分屬兩支，而且生理功能上存在很大差異，但它們擁有類似的黏膜免疫應(yīng)答機(jī)制。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院博士后于永耀、博士生黃振宇和董雰，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所博士后孔維光為論文共同第一作者，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所徐鎮(zhèn)研究員和美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)J.OriolSunyer教授為論文通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家博士后創(chuàng)新人才計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
2022年7月5日
來(lái)源：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
