硬骨鱼类新型免疫蛋白的研究
鱼类免疫研究
鱼类免疫研究1.免疫球蛋白（immunoglobulin,简称ig）是指存在于人和动物血液（血清）组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。
依据化学结构和抗原性差异，免疫球蛋白可分为igg,igm,iga,ige和igd。
[1]免疫球蛋白在免疫防御中起一定的作用。
对它的研究既有助于人们对高等动物ig的个体发生及系统发育的理解;又在鱼类免疫和鱼病防治方面有重要意义。
鱼类对抗原刺激可以产生免疫应答，形成抗体。
对各种鱼类的研究表明，鱼的免疫球蛋白主要是19s型，相当于人的igm，是系统发育中最原始的免疫球蛋白。
近年来，发现鱼的免疫球蛋白有同种异型，存在有igd，并有膜型和分泌型两种形式。
[1]现就国内外在这方面的研究进展综述如下。
２鱼类血清ig在真骨鱼类血清中，目前多数人指出只存有1种ig,类似哺乳动物的igm,它由2条轻链(l链)和2条重链(h链)所共同组成的单体通过相连接链“j”将4个单体连接成一个四聚体[2]。
在沟鲇、小鲮鲆、鲤和羊头鲷血清中皆辨认出血清ig就是四聚体，分子量700～800kd(1=1000dalton),h链的分子量约为70kd[3-5]，也存有78kd(小鲮鲆)和45kd(羊头鲷)2种异型；l链的分子量约为19kd，但也存有25kd(鲤)、27kd(小鲮鲆)和22kd、24kd、26kd5种异型(羊头鲷)[6]。
但也有人指出真骨鱼类血清中存有着2种以上的ig，trump等人[7]辨认出鲫血清中存有着抗原性和电泳图谱各不相同的2种ig。
软骨鱼类血清中ig软骨鱼类的血清中目前发现有2种ig，大的ig分子与人的igm相似(分子量为900kd,19s)；小的ig分子与人igg类似(分子量为150kd，7s)；clem等[8]发现鲨鱼、角鲨和沙洲鲨血清ig具有19s的五聚体和7s的单聚体2种形式。
这2种ig皆由同一类l链和h链组成。
从斑鳐的血清中也分离出2种ig；高分子量免疫球蛋白(hwmig)和低分子量免疫球蛋白(lwmig)。
海洋生物抗病蛋白的研究与应用
海洋生物抗病蛋白的研究与应用随着人类对海洋资源的不断开发利用，对海洋生物的研究也越来越深入。
其中，海洋生物抗病蛋白成为了科研界和医药领域的研究热点。
本文将探讨海洋生物抗病蛋白的研究进展以及其在医药领域的应用前景。
一、海洋生物抗病蛋白的来源海洋生物广泛分布于海洋环境中，包括海洋细菌、藻类、海洋动物等。
这些海洋生物在长期演化的过程中，逐渐形成了一套自身抵御病原体侵袭的防御系统。
其中，抗病蛋白是其中一个重要的组成部分。
海洋细菌是海洋生物中常见的一类微生物。
他们栖息于海洋中的各个环境，包括深海、浅海甚至是海水中。
这些细菌通过合成并分泌抗病蛋白，来抑制病原微生物的生长和繁殖。
藻类是另一类重要的海洋生物。
它们通过光合作用生成氧气，是海洋生态系统的重要组成部分。
研究发现，藻类细胞内存在多种抗病蛋白，这些蛋白能够有效地抑制病原微生物的侵入和传播。
此外，海洋动物中也广泛存在抗病蛋白。
比如，海洋鱼类中发现的一种名为"鱼胸腺肽"的蛋白，具有抗菌、抗病毒等多种生物活性。
二、海洋生物抗病蛋白的研究进展近年来，科研人员对海洋生物抗病蛋白的研究取得了一系列的重要进展。
这些研究主要集中在抗病蛋白的鉴定、结构与功能分析以及抗病机制的研究等方面。
1. 抗病蛋白的鉴定通过生物学检测方法和基因工程技术，科研人员鉴定出了许多具有抗病活性的海洋生物蛋白。
例如，从海洋细菌中分离出的一种名为"聚抗菌肽"的蛋白，具有广谱抗菌活性，对多种耐药菌株都表现出一定的杀菌效果。
2. 结构与功能分析科研人员通过X射线晶体学等技术，对抗病蛋白的三维结构进行了解析，并进一步揭示了其与病原微生物之间的相互作用机制。
这为理解抗病蛋白的功能及其在医药领域的应用提供了理论基础。
3. 抗病机制研究通过对抗病蛋白的功能研究，科研人员揭示了海洋生物抗病蛋白的多种抗病机制。
例如，某些抗病蛋白具有直接杀灭病原微生物的作用，而另一些则能够刺激宿主免疫系统的活性，提高宿主的抵抗力。
鱼类常用免疫指标及其检测技术
鱼类常用免疫指标及其检测技术刘青,赵恒寿(山西农业大学动物科技学院,太原030801)摘要:主要介绍攻毒成活率,免疫器官体指数,免疫细胞活性,以及组织、血液、体液中微观的免疫成分等反映机体免疫状况的指标及其检测方法。
在研究鱼类免疫性能时,应采用攻毒成活率作为综合评价指标;免疫器官体指数、免疫细胞活性作为组织、细胞水平的免疫指标,检测方法相对简单易行;而微观的免疫成分检测较为复杂,可根据试验需要选择部分指标。
上述指标与鱼体免疫机能正相关,检测方法在不同试验动物或试验条件下可适当调整。
关键词:鱼类;免疫;检测技术基金项目:山西农业大学青年创新基金(2005009) 近些年来,鱼类免疫学研究受到广泛重视,在鱼病防治、营养添加剂、水域生态环境的研究中,往往会涉及一些免疫指标的检测。
鱼类的免疫状况可由其机体的相应指标变化来反映。
目前很多研究者所采用的免疫指标和指标的检测方法不尽相同,笔者拟对鱼类常用免疫指标及其检测方法作一探讨。
1成活率成活率=(攻毒试验结束存活鱼数/攻毒试验开始鱼总数)×100%相对成活率(RPS )=[1-(免疫组死亡率/对照组死亡率)]×100%选取不同的病原体或者其它物质对试验鱼攻毒,在一定时间内以最终成活率来衡量鱼类机体免疫力,通常成活率越高,其疾病抵抗能力越强。
淡水鱼类多采用危害较大的嗜水气单胞菌[1]注射或者浸泡攻毒[2-6],海水鱼类多采用不同种类弧菌攻毒[7-10]。
除细菌外,还可采用病毒进行攻毒试验[11]。
鱼类免疫后的成活率可以综合反映鱼类的抗病力及免疫力,在试验中采用该指标能够直接而可信地评价鱼体免疫机能。
2 免疫器官重量[6,16]2.1 头肾体指数(Head Kidney Body I ndex,HK 2B I )肾脏是成鱼最重要的淋巴组织,可分为头肾和中肾。
成鱼的头肾失去排泄功能,但保留了造血和内分泌的功能。
受抗原刺激,头肾和中肾细胞出现增生,表现为肾脏重量变化,肾脏也是硬骨鱼类重要的抗体产生器官。
鱼类抗病免疫的分子机制及其应用研究
鱼类抗病免疫的分子机制及其应用研究鱼类作为水生生物，其对疾病的抵抗能力一直是研究的热点之一。
研究发现，鱼类天然免疫能力具有独特的特点，其中包括细胞免疫和体液免疫两种方式。
而这些免疫机制在理解，研究和应用中都具有重要作用。
一、鱼类抗病免疫的细胞免疫机制鱼类细胞免疫系统是指在机体中对抗病原菌、寄生虫或肿瘤细胞等敌人的免疫反应。
细胞免疫的主要细胞包括巨噬细胞、NK细胞、树突状细胞等，它们都是通过分泌细胞因子来抑制或杀死细菌、病毒和异物等。
这里，我们主要介绍几种关键分子及其作用。
1. Toll 样受体(TLRs)Toll样受体是识别病原菌的一种受体，属于有丝分裂第20基因(Toll/IL-1R)家族，广泛存在于鱼类的脾脏、腮和肠道等免疫器官上。
TLRs 主要作用是识别细胞周围的微生物，并激发宿主的自然免疫系统，参与体液和细胞免疫反应，如分泌干扰素、趋化因子和细胞因子等。
2. 粒细胞集落刺激因子(G-CSF)粒细胞集落刺激因子是一种由白细胞、上皮细胞和其它免疫细胞分泌的生长因子，主要刺激骨髓中的干细胞向白细胞先体和中性粒细胞方向发展。
该分子在鱼类中发挥了重要的生物学功能，增强鱼类免疫系统的细胞免疫功能，降低病原体对其带来的伤害。
3. 细胞死亡因子TNFα细胞死亡因子TNF α是鱼类免疫系统中一种重要的细胞因子。
它能够刺激细胞凋亡，对某些病菌和肿瘤细胞具有杀伤作用。
在鱼类中，TNF α 主要由巨噬细胞和NK细胞分泌，参与了鱼类的免疫和炎症反应。
二、鱼类抗病免疫的体液免疫机制鱼类体液免疫系统是相对成体而言的免疫反应，主要包括鱼类补体系统和鱼类的免疫球蛋白(antibodies)等。
1. 鱼类补体系统鱼类补体系统起主要的作用是通过识别并加强病原体的免疫反应来清除病原体。
鱼类补体系统共有三条激活通路:经典、替代和放射性。
这些通路都可以增强鱼类免疫系统的抵抗能力，促进其启动体液免疫反应。
2. 鱼类的免疫球蛋白(antibodies)鱼类的免疫球蛋白主要包括IgM、IgT和IgD等。
硬骨鱼类新型免疫蛋白的研究课件
硬骨鱼类新型免疫蛋白的研究
10
虹鳟IgT
在虹鳟中也发现了类似斑马鱼中的IgZ1，命 名为IgT。
IgT在虹鳟中的的粘膜免疫中发挥很重要的作 用。
虹鳟IgT在血清中以单体形式存在，而在肠粘 液中以类似于IgM的四聚体形式存在。
硬骨鱼类新型免疫蛋白的研究
11
鲤鱼IgT
▪ IgZ1和IgM-IgZ (IgZ2) ▪ IgM-IgZ有膜结合型和分泌型两种形式。 ▪ 经过LPS刺激4h后，其在腮、头肾、肌肉
合成速度每天 mg/kg 半寿期（d） 产生顺序
IgG 7
1.5
γα-α1
3 2：1 γ 2．3 5.055 2 8---16
80
18
26
23 2
IgA 6.6---14
IgM
IgD
18--19
7
1.6—4.47
9
1.85
γα-βα
γ1β1
γ1
8 5：4 α 2．3 6.3 2 1.4—14
12 3：1 μ 2．3 6.5 10 0.4--2
重链 重链（H链） 约450-550氨基 酸 根据重链恒定区抗原特异性 不同，可将重链分为5种：、 、、、。其相应Ig为IgG、 IgM、IgA、IgD、IgE
硬骨鱼类新型免疫蛋白的研究
6
性质 沉降系数（S）
Mr(Χ104)
电泳位置
含糖量% 轻链κ：λ 重链 轻链Χ105 重链Χ105 抗原结合价 血清含量 （mg/ml） 占血清免疫球蛋 白% 占血清蛋白%
20
谢谢大家
硬骨鱼类新型免疫蛋白的研究
21
2、抗体(Antibody)
是指人和动物受到抗原物质刺激后，由B 淋巴细胞转化为浆细胞后产生的，能与相应
鱼类免疫系统的研究进展
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直接参与鱼类抵抗外源病毒 的防御反应 ，鱼类的补体
系统 具有 较 强 的调 理 作 用 ，能 增 强体 液 和细 胞 介 导 的
胞 ， 有些鱼类中却是 Ｂ Ｔ淋巴细胞 同时存在。头肾 而 、
的发 育 情况 及 大小 可 以帮助 我 们 来 判 断鱼 类 的生 长 发 育情 况 ， 卢全 章 等研 究 表 明 ： 鱼 头 肾 的重 量基 本 上 是 草
随着鱼的年龄增长而增长的，与鱼的体重增长之间的
关系 就 更加 密切 。鱼 类 的 。 可 以不 依 赖抗 原 刺 激 而 肾脏 产 生相 应 的免 疫 细 胞 来 有 效 抵御 外界 病 原 的侵 入 ， 其 功 能相 当于 哺 乳动 物 的淋 巴结 。 １ 脾脏 ． ４ 对 于 软 骨 鱼 和硬 骨鱼 而 言 ， 脏 的 结 构 有 脾
疫细胞 ，同时还有 自然杀伤性样细胞来参与整个机体
鱼类免疫相关基因及其调控网络的研究
鱼类免疫相关基因及其调控网络的研究鱼类作为水中生物有着与陆生动物不同的免疫反应机制和基因表达方式。
在鱼类免疫中，关键的基因和信号通路被激活从而诱导免疫反应。
这些相关基因和通路被大量研究者注目，尤其是在免疫工程和病原体控制方面。
本文将探讨鱼类免疫相关基因及其调控网络的研究现状，旨在为鱼类免疫学领域的进一步研究提供思路和参考。
一、鱼类免疫基因的种类鱼类免疫基因分为两大类：先天性免疫基因和适应性免疫基因。
先天性免疫基因是通过鱼类的生命周期一直存在的，它们通过识别靶向病原体使免疫反应迅速响应。
适应性免疫基因是在鱼类接触到病原体后产生的，但会留下记忆，以便第二次接触同样的病原体时有机会做出快速反应。
这两种免疫基因的共同作用，使得鱼类在抵御病毒、细菌、原生动物和寄生虫等方面具有优良的基因编码和表达。
二、免疫基因的表达和调控在鱼类的免疫过程中，免疫基因的表达十分重要。
它们可以被强制激活以响应感染。
鱼类的表达和调控机制比较复杂，受到内部和外部因素的影响。
包括病原体的种类、鱼体的年龄、性别、食物、环境、温度、压力和野外条件等方面。
近年来，许多研究正致力于进一步解析鱼类免疫基因的调控。
三、免疫相关信号通路在鱼类的免疫过程中，信号通路是重要的转录调节因子，可以促进或抑制免疫反应。
它们在不同的致病体和转录因子结合过程中发挥作用。
主要信号通路包括：Toll样受体、抗细菌肽、黏附分子、亚硝酸、细胞凋亡和抗氧化化学物质。
四、转录因子的作用转录因子在免疫反应中也起到重要作用。
在鱼类的调控过程中，转录因子可以被很多信号通路激活，控制基因表达。
一些Turn off/On signal和interference signal 也可以直接影响转录因子的作用，从而影响病原体识别和清除。
五、免疫相关基因的调节网络综合以上分析，鱼类免疫基因和信号通路之间形成了一个相互调节的网络。
这样的网络充满希望，可能通过发现新的靶向物、理解病毒变异和快速发现抗病毒剂的功能，从而提高对抗病原体的能力。
鱼类免疫系统
鱼类免疫系统概述1 基本概念鱼类免疫系统是鱼体执行免疫防御功能的机构，包括免疫组织、免疫细胞和体液免疫因子三大类。
免疫组织和细胞是鱼类防御系统的基础，是鱼体抵御病原入侵的最初防线。
体液免疫因子作为免疫应答的效应分子对病原具有直接的防御作用。
鱼类免疫系统类似于高等哺乳动物。
分为非特异性免疫(nonspecific immunity)和特异性免疫(specific immunity)两个阶段。
前者基本等同于固有免疫应答反应(innate immune response)，后者基本等同于适应性免疫应答反应(acquired immune response)。
2 免疫组织和器官免疫组织是免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所。
鱼类主要的免疫器官有胸腺（thymus）、肾脏(kidney)和脾脏(spleen) 和粘膜淋巴组织(Mucosa-associated lymphoid tissue, MALT)。
在免疫器官组成上与哺乳动物相比，鱼类最主要的区别在于没有骨髓和淋巴结。
2.1胸腺（thymus）鱼类中枢免疫器官，由淋巴细胞，淋巴母细胞，浆母细胞，分泌样细胞以及其他游离间充质细胞（巨噬细胞，肌样细胞，肥大细胞等）组成，分布于由网状上皮细胞形成的基质网孔内。
胸腺是T细胞源，主要承担细胞免疫功能。
硬骨鱼类胸腺中存在形态学上的“血胸屏障”，与高等脊椎动物相似。
2.2肾脏(kidney)分头肾(Pronephros)、中肾(Mesonephros)和后肾(Opisthonephros)三部分。
头肾是鱼类继胸腺之后第二个发育的免疫器官，同时具有造血功能。
后肾在造血及免疫方面亦有一定作用。
硬骨鱼类头肾具有类似哺乳动物中枢免疫器官及外周免疫器官的双重功能。
在不依赖抗原刺激是头肾可以产生红细胞和B淋巴细胞等细胞，是免疫细胞的发源地，相当于哺乳动物的骨髓；在受抗原刺激后，头肾和后肾造血实质细胞出现增生，而且存在抗体产生细胞，表明头肾是硬骨鱼类重要的抗体产生器官，相当于哺乳动物的淋巴结。
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性质 沉降系数（S） Mr(Χ104)
IgG 7 1.5
IgA 6.6---14 1.6—4.47
IgM 18--19 9
IgD 7 1.85
IgE 8 2
电泳位置
含糖量% 轻链κ：λ 重链 轻链Χ105 重链Χ105 抗原结合价
γα-α1
3 2：1 γ 2．3 5.055 2
γα-βα
8 5：4 α 2．3 6.3 2
红鳍东方鲀IgT
在红鳍东方鲀IgT为IgZ。 在红鳍东方鲀成鱼的脾脏、头肾、 肝脏、腮和肠道中检测到此新型的 IgH重链基因的表达。时序表达研 究表明， IgH在红鳍东方鲀的发育 早期也有一定作用。
三棘刺鱼IgT
三棘刺鱼的免疫球蛋白重链基因（IGH）的 结构中包含由三个拷贝的IGHT-IGHMIGHD组成的串联体，另外还有一个单独的 IGHT 基因结构。 三棘刺鱼中编码免疫球蛋白重链基因的片段 发生了复制现象。 目前对于三棘刺鱼中的IgT 的功能尚未研究。
谢谢大家
淋巴细胞转化为浆细胞后产生的，能与相应
抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。
3、免疫球蛋白
(Immunoglobulin, Ig)
是指存在于人和动物 血液(血清)、组织液及
其它外分泌液中的一类
具有抗体活性或与抗体
具有相似结构的球蛋白。
3、免疫球蛋白与抗体的关系
抗体是免疫学和功能上的概念，是抗原的对立面，是具 有针对性，其本质就是免疫球蛋白。而免疫球蛋白是结构和
研究还发现，斑马鱼的IgZ2和虹鳟鱼的IgT 都是B细胞表面手提（BCR),通过进一步实 验也证明了新型B细胞的存在。
硬骨鱼新型免疫球蛋白IgT的发现表明了鱼 类免疫球蛋白多样性和粘膜免疫系统的兴 趣，而且为鱼类免疫蛋白的形成过程，基 因重排的模式，多样性的形成以及免疫球 蛋白系统进化的研究提供了一定的线索， 并带来了更多的疑问，对于这些方面以及 IgT的功能尚需要更多的研究。
草鱼IgT
三种类型的IgT,即 IgZ、 IgZ2和IgM-IgZ嵌 合体。 免疫印迹的结果显示草鱼IgZ在脾脏、头肾、 腮、肠和肝脏中都有表达。 IgM-IgZ嵌合体有分泌型和膜结合型。序例 分析表明其全部恒定区氨基酸序例与鲤鱼 IgM-IgZ的全部恒定区氨基酸的相似性达 74.0%。 RT-PCR分析IgM-IgZ和IgZ2表达，发现当 表达量较高时，两者不仅在头肾、脾脏等 淋巴器官中表达，也在腮、肠等组织中有
化学本质上的概念，它们并不都具有抗体活性。
也就是说抗体一定是免疫球蛋白，而免疫球蛋白不一定 是抗体。
4、免疫球蛋白基本结构 由两条相同的重链和两条相 同的轻链通过二硫键连接而 成的四肽链分子 重链 重链（H链） 约450-550氨基 酸 根据重链恒定区抗原特异性 不同，可将重链分为5种：、 、、、。其相应Ig为IgG、 IgM、IgA、IgD、IgE
合成速度每天 mg/kg 半寿期（d） 产生顺序
26 23 2
27 5.8 3
5.7 5.1 1
0.4 2.8 4
0.002 2.3 5
二、新型免疫球蛋白
1、新型免疫球蛋白的发现
长期以来，人们一直认为在 硬骨鱼类 中仅存着IgM和IgD。 至2005年以来，人们陆续发现了不同 于IgM和IgD新型免疫球蛋白，并命名。
硬骨鱼新型免疫球蛋白的研究
进展gzuxhl来自内容提要一、免疫球蛋白
二、新型免疫球蛋白 三、新型免疫球蛋白在硬骨鱼中的研究
四、小结与展望
一、免疫球蛋白
1．抗原（antigen）
凡是能刺激动物机体产生抗体和致敏淋 巴细胞并能与之特异性结合的物质。 2、抗体(Antibody)
是指人和动物受到抗原物质刺激后，由 B
γ1β1
12 3：1 μ 2．3 6.5 10
γ1
13 1：6 δ 2．3 7 2
γ1
12 1：1 ε 2．3 7.5 2
血 清 含 量 （mg/ml） 占血清免疫球蛋 白% 占血清蛋白%
8---16
80 18
1.4—14
13 5.5
0.4--2
6 1.6
0.03—0.4
1 微量
7—45ng/ml
0.002 微量
四、小结与展望
在硬骨鱼类中上述新型免疫球蛋白重链基 因基本结构式保守的，有独立的D区和J区， 且都位于可变区基因连锁群和链恒定区 （C ）之间。 通过对IgT的时序表达和组织表达研究发现， 在硬骨鱼发育过程中IgT的表达时间较早， 表明在硬骨鱼发育早期，IgT 对机体有一 定的保护作用。
虹鳟IgT
在虹鳟中也发现了类似斑马鱼中的IgZ1，命 名为IgT。 IgT在虹鳟中的的粘膜免疫中发挥很重要的作 用。 虹鳟IgT在血清中以单体形式存在，而在肠粘 液中以类似于IgM的四聚体形式存在。
鲤鱼IgT
IgZ1和IgM-IgZ (IgZ2) IgM-IgZ有膜结合型和分泌型两种形式。 经过LPS刺激4h后，其在腮、头肾、肌肉 和脑中有表达，但在脾脏中的表达量却很 低。 用T.borreli刺激后， IgZ1在系统免疫和粘 膜免疫器官中都有明显上调。
在斑马鱼中发现了IgZ1和IgZ2（IgZ-like） 在虹鳟中发现了 IgZ1。 在鲤鱼中发现了 IgZ1和IgZM-IgZ嵌 合体。 在草鱼中发现 IgZ、IgZ1和IgZMIgZ嵌合体。 在红鳍东方鲀中发现 IgH。
2、新型免疫球蛋白在硬骨鱼类中的研究
斑马鱼 IgT IgZ1 和IgZ2，同源性为53.5%。 IgZ1在成鱼中只定位在硬骨鱼类的主要淋巴 组织，如头肾和胸腺。IgZ1只在初级淋巴 组织中表达，其只在个体发育的早期才起 重要作用。 IgZ2可初级淋巴组织和次级淋巴器中都表达， 也在斑马鱼的发育早期起着重要作用。
大西洋鲑IgT
由于染色体复制的原因，大西洋鲑中免疫 球蛋白重链基因（IGH）有两个等位基因 即IGH-A 和IGH-B。 在大西洋鲑中IgT主要在成熟的鱼中发挥免 疫保护作用。
3、新型免疫球蛋白的进化分析
硬骨鱼类中IgZ、IgT以及红 鳍东方鲀中的新型IgH应该 为同一类型的免疫球蛋白。 硬骨鱼类的IgM和IgD分别以 较高的支持率各聚为一枝。