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大黄鱼CD8+ T细胞特性及其应对刺激隐核虫感染的动态变化:揭示鱼类抗寄生虫免疫新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月29日 来源:Fish & Shellfish Immunology 4.1
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为解决海水养殖中寄生虫感染导致的经济损失和免疫机制不明的问题,研究人员通过开发抗CD8α单克隆抗体,首次系统揭示了大黄鱼CD8+ T细胞在黏膜与系统免疫器官的分布特征及其在Cryptocaryon irritans感染中的动态响应。研究发现CD8+ T细胞在鳃部显著增殖并高表达颗粒酶等细胞毒性基因,而脾脏和头肾中则出现不可逆的细胞耗竭现象,为水产疫苗开发和疾病监测提供了新靶点。
在海水养殖业中,刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans, Ci)引发的"白点病"每年造成超1亿美元经济损失,传统化学疗法在开放水域收效甚微。这种寄生虫会侵袭鱼类体表与鳃部,导致大规模死亡。尽管已知CD8+ T细胞在哺乳动物抗感染中起关键作用,但鱼类这类细胞的特性与功能始终未明,主要障碍是缺乏特异性识别工具。
福建农林大学(作者通讯单位)的研究团队突破性开发了靶向大黄鱼CD8α链的单克隆抗体,首次实现对该物种CD8+ T细胞的精准识别。通过分析感染Ci的养殖大黄鱼样本,发现CD8+ T细胞在鳃部等黏膜组织富集,感染后细胞数量激增并高表达granzyme a/b和perforin 1等效应分子。令人意外的是,脾脏和头肾中的CD8+ T细胞出现不可逆耗竭,这种"局部充足而系统衰竭"的特殊模式揭示了Ci高致死率的新机制。该成果发表于《Fish 》期刊,为水产疫苗设计提供了理论依据。
关键技术包括:1) 基于基因组数据克隆大黄鱼cd8α基因并表达重组蛋白;2) 杂交瘤技术制备特异性mAb;3) 流式细胞术分析免疫器官淋巴细胞亚群;4) qPCR检测细胞毒性基因表达;5) 人工感染实验建立Ci急性感染模型。
【动物与伦理声明】
实验选用100±5g健康大黄鱼,通过2周驯养后随机分组,在20℃循环海水系统中进行Ci感染实验,对照组注射PBS缓冲液。
【CD8α基因与蛋白分析】
从大黄鱼头肾克隆的cd8α基因编码228个氨基酸,含Ig样结构域。系统进化分析显示其与鲈形目鱼类同源性最高,Western blot验证mAb可特异性识别约25kDa的CD8α蛋白。
【感染动态响应】
急性感染期(7天)鳃部CD8+ T细胞增加3.2倍,伴随granzyme b表达量上升8倍;而脾脏CD8+ T细胞比例从12.4%骤降至4.1%,提示系统免疫衰竭可能是Ci致死的关键因素。
【讨论与结论】
该研究首次证实鱼类CD8+ T细胞具有与哺乳类相似的细胞毒性功能,但其在黏膜与系统免疫器官的差异化响应机制为物种特有。发现CD8+ T细胞耗竭可作为Ci感染严重程度的生物标志物,并为开发靶向CTLs的亚单位疫苗提供新思路。作者Guolong Lai等强调,未来需探究CD8αα同源二聚体在鱼类中的潜在功能,这对理解脊椎动物免疫进化具有重要意义。
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