半滑舌鳎皮肤细胞外基质与黏着斑(ECM-focal adhesion)信号通路相关蛋白基因表达研究

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半滑舌鳎是我国重要的经济鱼类品种之一,随着皮肤溃疡﹑烂鳍烂尾和腹水症等疾病频繁发生,对半滑舌鳎养殖业造成较大的经济损失。本研究以创伤弧菌感染半滑舌鳎为试验动物,将健康对照组﹑感染组(12h、36h)皮肤进行iTRAQ蛋白定量表达分析,从中筛选发现细胞外基质与黏着斑信号通路(ECM-focal adhesion)参与舌鳎皮肤免疫应答的防御机制,并对该信号通路20个相关蛋白基因表达规律研究。结果表明,在感染半滑舌鳎皮肤组织中大多数基因mRNA表达水平qPCR检测结果与iTRAQ蛋白定量表达分析基本一致(r=0.678);其中在感染12h有整合素α6(itga6)、纤连蛋白(FN)、凝血因子C同源物(COCH)、类血小板反应素(TSPN)和α1微球蛋白(AMBP)等,36h有FN、COCH、胶原蛋白(col6a3、col6a6)、层黏蛋白(LAMB1、LAMC1)和纤维蛋白(FLMNA)等。组织分布结果表明,整合素(itgb4、itga6)、肝素蛋白多糖(HSPG)、血凝素(HX)、LAMC1和AMBP基因在鳃、肠道、脾脏和肾脏中表达量相对较高,其中胶原蛋白(col6a1、col6a3、col6a6)、肌动蛋白(actn3)、纤维蛋白(FLMNA/C)、肌球蛋白异构体(MyLC2)、钙蛋白酶2(CAPN2)、COCH、TSPN等10个基因在皮肤组织中表达相对较高,并且在感染6h-36h皮肤中检测目的基因表达量显著上调表达(p<0.05)。进一步对创伤弧菌感染半滑舌鳎细胞外基质与黏着斑信号通路中相关蛋白基因进行qPCR时序表达分析。结果显示,itgb4、HX、actn3和My LC2等基因在感染半滑舌鳎皮肤、鳃、肠道、脾脏和肌肉等组织中呈现显著性诱导上调表达(>8倍),而在肝脏、肾脏中以下调表达为主(p<0.05);FLMNC基因在皮肤和鳃中出现明显的下调表达,而在其余组织为显著性上调表达(>10倍);col6a3、AMBP和FLMNA在皮肤、鳃、脾脏和肌肉等所有组织中均呈现显著的诱导高表达模式(>15倍,p<0.05)。以上结果表明,半滑舌鳎皮肤细胞骨架相关蛋白基因(itgb4、actn3、MyLC2、col6a3、FLMNA等)参与创伤弧菌感染诱导的细胞外基质与黏着斑信号通路免疫应答防御过程。采用RT-PCR和qRT-PCR技术分别对半滑舌鳎整合素α6(itga6)、纽蛋白(vinculin)进行基因克隆、序列分析及时序表达规律研究。结果表明,itga6基因cDNA序列全长为3204 bp,推导编码1056 aa,预测有1个信号肽、1个跨膜区,蛋白结构以β折叠为主,感染后时序表达显示itga6与itga4基因表达模式类似,在皮肤、鳃、肠道、肌肉和脾脏中显著上调表达(p<0.05)。Vinculin基因cDNA序列全长为3517 bp,推导编码1066aa,预测由8个α螺旋束组成蛋白结构,时序表达显示在皮肤、鳃、肠道、肌肉、肝脏和脾脏中显著上调表达(p<0.05)。以上研究结果,旨在为进一步阐明细胞外基质和黏着斑信号通路在海水鱼类皮肤免疫应答中的作用机制提供科学参考。
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