中国水产科学 , 2017, 24(1):136-. doi:10.3724/SP.J.1118.2017.16116
摘要:鱼类分枝杆菌病是由分枝杆菌属的非结核分枝杆菌造成的长期性感染疾病。本研究发现,养殖中华鲟(Acipenser sinensis)子二代可感染该病,典型病理特征是腹水、腹膜肉芽肿、肾脏水肿、肝脏呈灰白色等。采集腹水,通过细菌分离培养获得一株缓慢生长型的抗酸杆菌,进一步通过16S rDNA和IS2404重复序列进行分子生物学鉴定,发现该菌与Mycobacterium liflandii相似性最高。将10尾健康子二代中华鲟3次体检的血液参数与4尾分枝杆菌感染子二代中华鲟12次检查的血液参数进行比较,发现在26项生理生化指标中,有9项指标差异显著(P<0.05),即中性粒细胞、淋巴细胞、钠、氯、钙、总蛋白、球蛋白、外周血白细胞总数(TWBC)和谷丙转氨酶(ALT),其中TWBC、中性粒细胞和ALT这3项指标显著升高,其他指标显著下降,说明分枝杆菌感染对鱼体肝脏和肾脏的损伤较大。采用盐酸卡纳霉素、红霉素和利福平三种抗生素联合用药进行治疗,给药时间75 d,治疗后腹水明显减少,RBC、血红蛋白、PCV、MCV和球蛋白这5项血液理化指标均有显著性升高(P<0.05),说明药物治疗初期具有一定的效果,但随着病程的加剧,该尾鱼最终未能治愈。以上结果表明,分枝杆菌在中华鲟广泛流行,对中华鲟的危害较大,目前尚未见有效的疫苗和药物,因此对该病的预防、早期诊断和治疗极其重要。
水生生物学报 , 2017, 41(3):589-. doi:10.7541/2017.76
摘要:为揭示鱼类IFN-γ的生物学功能,研究从日本鳗鲡(Anguilla japonica)中克隆获得了IFN-γ基因,命名为AjIFN-γAjIFN-γ具有脊椎动物IFN-γ的典型特征:包括4外显子/3内含子的基因结构、C端的IFN-γ特征性氨基酸基序和1个核定位信号,以及6个α-螺旋反向平行构成的二级结构。AjIFN-γ在日本鳗鲡所有组织中均低水平转录表达,其中肝脏中表达量最高,其次是皮肤和头肾。Poly I:C刺激和迟缓爱德华氏菌感染均可显著诱导AjIFN-γ在鳃、头肾、体肾和(或)脾脏中的转录表达,表明AjIFN-γ能够参与日本鳗鲡抗菌和抗病毒的免疫过程。此外,研究还克隆了AjIFN-γ基因的5'调控区序列共1536 bp,并构建了一系列AjIFN-γ 5'调控区删节突变体,分析其启动子活性,结果表明,上游-240/+136区域中含有起始AjIFN-γ转录的关键启动子调控元件,-1062/-814区域存在转录的正调控元件,而-1252/-1062区域存在转录的负调控元件。上述结果进一步丰富了鱼类IFN-γ的基础知识。
水生生物学报 , 2017, 41(2):296-. doi:10.7541/2017.36
摘要:为研究TLR21(Toll like receptor 21)在低等脊椎动物中的功能及表达调控机制,我们扩增获得了日本鳗鲡TLR21(AjTLR21)cDNA序列,其编码的蛋白具有TLR家族的共同特征。AjTLR21基因结构与其他鱼类和两栖类TLR21相同,由单个外显子编码。荧光定量结果显示,AjTLR21在血液、鳃、脾脏、中肾等11个组织/器官中转录表达,其中在血液中表达量最高。经Poly I:C诱导后8h,AjTLR21在脾脏和中肾中的表达量显著性上调;诱导后16h,AjTLR21在血液、鳃、肠和脾脏中的表达量显著性上调(P < 0.05)。双荧光素酶报告基因结果显示,在AjTLR21 5'上游调控序列-1179 bp到+117 bp存在Poly I:C调节的正调控元件。经Edwardsiella tarda诱导后16h和72h,AjTLR21分别在血液和中肾组织的表达量显著性上调,表明AjTLR21同时也参与了抗细菌免疫应答,其在机体免疫系统中的功能具有多样性。研究对于理解日本鳗鲡AjTLR21的免疫学功能具有重要的理论意义和应用价值。
水产学报 , 2021, 45(9):1517-. doi:10.11964/jfc.20210512873
摘要:为研究鱼类信号与转录激活因子3 (signal transduction and activator of transcription 3,STAT3)在抗病毒免疫应答中的作用,实验利用逆转录PCR(RT-PCR)和RACE-PCR技术从日本鳗鲡中扩增获得了STAT3及其剪切异构体(AjSTAT3-LAjSTAT3-S)。AjSTAT3-L及AjSTAT3-S开放阅读框全长分别为2349和1470 bp,编码782和489个氨基酸。基因结构分析结果显示,AjSTAT3-L具有23个外显子,AjSTAT3-S缺失了第2、3、4、5、6、7及21个外显子。AjSTAT3-L类似于哺乳动物STAT3,由N端结构域(NTD,1~120位氨基酸)、卷曲螺旋结构域(CCD,140~313位氨基酸)、DNA结合结构域(DBD,325~462位氨基酸)和SH2结构域(577~672位氨基酸)构成。相较于AjSTAT3-LAjSTAT3-S缺失了整个CCD结构域,且NTD结构域也缺失了69个氨基酸。系统进化分析结果显示,AjSTAT3-LAjSTAT3-S位于硬骨鱼类STAT3分支的基部。脊椎动物STAT3聚为一支,并与STAT1和STAT4聚为一大支。免疫荧光结果显示,AjSTAT3-LAjSTAT3-S均定位于细胞质。此外,过表达AjSTAT3-LAjSTAT3-S能显著抑制Poly I∶C诱导的IFN和Mx启动子的活化。研究表明,实验所克隆鉴定的日本鳗鲡STAT3及其剪切异构体,均能负调控鱼类抗病毒免疫应答。
水生生物学报 , 2015, 39(2):321-. doi:10.7541/2015.43
摘要:为研究拟穴青蟹(Scylla paramamosain)中C-型凝集素(C-lectin)的功能, 从其肝胰腺中克隆获得全长858 bp和598 bp的两个C-型凝集素分子, 分别命名为Sp-lectin3和Sp-lectin4, 其推导的氨基酸序列含有信号肽和一个CRD, 其中Sp-lectin4还具有糖类结合的特征性基序"QPD"。Sp-lectin3和Sp-lectin4的开放阅读框分别由5个和4个外显子编码。在正常养殖青蟹的肝胰腺中该两个基因表达量最高, 其次是射精管(Sp-lectin3)或肠(Sp-lectin4); 除脑和储精囊外的所检测组织/器官中, Sp-lectin4表达量均高于Sp-lectin3。随着胚胎的发育, 该两个基因表达量逐渐升高, 峰期为溞状幼体, 而大眼幼体期的表达量急剧下降, 仔蟹期再回升; 在胚胎发育阶段除囊胚期外, Sp-lectin4表达量极显著高于Sp-lectin3(P<0.01), 相反, 在胚后发育阶段除大眼幼体II期外, Sp-lectin3表达量却极显著高于Sp-lectin4(P<0.01)。副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus) 人工感染, 可诱导Sp-lectin3在储精囊和射精管中的表达, 分别在感染后12h和6h显著上调(P<0.05); 同时, 可诱导Sp-lectin4在肝胰腺中的表达, 并在感染后12h和18h显著上调(P<0.05)。结果表明, Sp-lectin3和Sp-lectin4可能参与拟穴青蟹的抗细菌感染免疫反应, Sp-lectin3侧重于生殖系统如射精管和储精囊中发挥作用, 而Sp-lectin4侧重于在肝胰腺。
水产学报 , 2020, 44(9):1572-. doi:10.11964/jfc.20200512276
摘要:抗菌肽是一类广泛存在于自然界生物体内的小分子多肽物质,为机体固有免疫系统的重要组成部分,对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌、病毒和寄生虫等均具有较好的抑制或杀伤作用。抗菌肽具有无污染、无残留、广谱抗菌及不易产生耐药性等特点,有望代替抗生素用于水产动物病原性疾病的防控。近年来,抗菌肽已在水生甲壳动物、水产软体动物、鱼类和两栖类等水产动物中得到报道,但其分类和作用机制有待深入研究。本文对不同水产动物中的抗菌肽进行了分类,对各类抗菌肽的结构特征和功能进行了分析,并从直接杀伤作用、非膜靶向作用和免疫调节作用等三个方面对抗菌肽的免疫作用机制进行了分析,期望能够为今后在水产动物中开展抗菌肽的相关研究和应用提供一定的理论支持。
水产学报 , 2020, 44(9):1525-. doi:10.11964/jfc.20200712323
摘要:组蛋白是染色体核小体的重要组分,在调控染色质结构、基因转录、个体发育等不同生物学过程中起着重要作用。为了研究鱼类组蛋白基因是否存在核苷酸的多态性以及组蛋白核苷酸多态性是否会影响鱼类的抗病力,本实验以斑马鱼和草鱼为研究对象,通过PCR扩增克隆了组蛋白H2A的全长开放阅读框;利用过表达技术、菌落平板计数、感染存活分析以及荧光定量PCR技术,研究了斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性不同变异体在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用。在本研究中,实验发现鱼类组蛋白H2A存在着丰富的核苷酸多态性。序列分析结果显示斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体核苷酸序列相似性为90%~100%;而两两H2A核苷酸多态性变异体氨基酸序列之间最多只有3个位点存在差异。通过体内和体外抗菌实验可知,斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸的多态性显著影响H2A的抗菌活性。此外,筛选出的抗菌组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体在斑马鱼体内的过表达,不仅具有免疫增强的作用,还能显著增强斑马鱼对杀鱼爱德华氏菌感染的抗病力。本研究为筛选具有抗病作用的组蛋白H2A免疫保护原奠定了重要基础。
水生生物学报 , 2017, 41(4):807-. doi:10.7541/2017.101
摘要:研究以日本鳗鲡(Anguilla japonica Temminck et Schlegel)为研究对象, 根据其基因组数据库, 预测并扩增出2类, 共5个溶菌酶基因, 包括1个C-型溶菌酶和4个G-型溶菌酶, 分别命名为AJLysC、AJLysG1、AJLysG2、AJLysG3和AJLysG4。它们的cDNA全长分别为811、749、1352、1175和733 bp, 编码143、193、185、185和187个氨基酸。SignalP预测表明, AJLysC和AJLysG1的N-端分别包括15和19氨基酸的信号肽, 另外3种溶菌酶没有信号肽。基因组分析显示, AJLysC、AJLysG2、AJLysG3和AJLysG4的基因结构与其他鱼类的同类溶菌酶的基因结构相似, C-型溶菌酶具有4个外显子, G-型则具有5个。但是, AJLysG1的基因结构与其他鱼类G-型溶菌酶不同, 具有6个外显子, 与其他鱼类溶菌酶的蛋白序列比较, 发现AJLysG1缺失其他G-型溶菌酶存在的第2个酶活性位点氨基酸, 即天冬氨酸Asp。AJLysC与其他很多物种的C-型溶菌酶具有较高的同一性, 如与牙鲆的同一性为72.7%。G-型溶菌酶中AJLysG2、AJLysG3、AJLysG4彼此之间以及与其他物种G-型溶菌酶的同一性相对较高; 而AJLysG1与其他物种以及与其他3种G-型溶菌酶的同一性均不高, 且都在50%以下。组织表达分析显示, 所有5个溶菌酶基因在12种检测的组织中均有表达。C-型溶菌酶在胃及免疫相关组织的表达量较高; G-型溶菌酶在各组织/器官中的表达则差异较大, AJLysG1在皮肤和肌肉中的表达量最高, AJLysG2在免疫组织/器官如血液、头肾、体肾和鳃中表达量较高。经迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)刺激48h后, 这5个溶菌酶基因在组织/器官中的表达量均有上调, 其中在血液、肠道和头肾等的上调较为显著。此外, 研究尝试重组表达这些抗菌肽, 获得了AJLysG2、AJLysG3和AJLysG4基因在鲤上皮瘤细胞(Epithelioma papulosum cyprinid, EPC)细胞中的表达, 重组蛋白表现出对溶壁微球菌(Micrococcus lyso-deikticus)生长的明显抑制作用。文章较全面地研究了日本鳗鲡溶菌酶基因的组成和类型及其表达变化, 并重组表达了部分基因, 这为进一步研究这些溶菌酶的功能, 特别是对病原微生物的作用奠定了基础。
中国水产科学 , 2014, 21(1):1-. doi:10.3724/SP.J.1118.2014.00001
摘要:本研究克隆了中华鳖-Pelodiscus sinensis)T细胞表面标记分子CD3γ/δ、CD3ε和CD3ζ的基因,分析了其在组织/器官表达的分布,并进一步揭示了嗜水气单胞菌-Aeromanas hydrophila)感染后这些基因的表达变化.中华鳖CD3γ/δ和ε分子结构相似,均含有1个免疫球蛋白样结构的胞外区、1个跨膜区和含有1个ITAM结构域的胞浆区.与之不同的是,CD3ζ含有1个仅由10个氨基酸组成的胞外区、1个跨膜区和含有3个ITAM结构域的胞浆区.通过生物信息学分析显示,CD3γ/δ由6个外显子和5个内含子组成,CD3ε由7个外显子和6个内含子组成,且CD3γ/δ和CD3ε位于染色体Scaffold JH208224中反向排列且相距9.9 kb.CD3ζ位于染色体Scaffold JH209116.1上,由8个外显子和7个内含子组成.荧光定量PCR分析显示,CD3γ/δ、ε和ζ在脾、肝、肠、血液中表达量较高,在胸腺、肾、心脏、肌肉和肺中表达量低.腹腔注射嗜水气单胞菌12 h后,CD3γ/δ、ε和ζ在胸腺中都呈显著的上调表达,分别为对照组的69.3倍、85.7倍和163.4倍,表明细菌感染可以诱导CD3分子的表达.