研究虾类免疫防御机制对养殖中的病害防控有重要意义。虾类缺少适应性免疫,面对外源细菌病原的入侵,准确对其进行识别并激活先天免疫应答,产生有效的抗菌反应至关重要。发现该过程中的关键分子并揭示其抗菌机制,有助于发展可持续的病害防控策略。本文选用重要的水产养殖虾类日本囊对虾（Marsupenaeusjaponicus）和克氏原螯虾（Procambarus clarkii）为实验对象,研究其识别和抑制细菌的关键分子及其机制,取得了如下发现:1.发现对虾Shoc2识别细菌鞭毛蛋白并介导Erk/Stat抗菌信号传导鞭毛蛋白是一种关键的细菌毒力因子,可以刺激动物和植物的分子免疫反应。在脊椎动物中,识别鞭毛蛋白、启动免疫反应的详细机制已被阐明,但无脊椎动物是否能区分鞭毛蛋白尚不清楚。我们首先发现鳗弧菌（Vibrio anguillarum）感染后,对虾血细胞内可检测到鞭毛蛋白信号。我们采用鳗弧菌鞭毛蛋白A（FlaA）为诱饵,采用酵母双杂交方法筛选并确认日本囊对虾中的人类SHOC2富含亮氨酸重复支架蛋白的同源物（命名为MjShoc2）可与FlaA相互作用。MjShoc2通过介导FlaA诱导的典型抗菌效应分子（凝集素和抗菌肽）的表达在抗菌反应中发挥作用。FlaA刺激经由MjShoc2导致细胞外调节激酶（extracellularregulated kinase,Erk）的磷酸化。Erk进而激活信号传导及转录激活蛋白（signal transducer and activator of transcription,Stat）,最终诱导效应分子的表达。因此,通过阐明FlaA/Mj Shoc2/Erk/Stat信号传导轴,我们揭示了对虾一种新的抗菌策略,并为无脊椎动物中鞭毛蛋白的感应机制提供了新见解。2.鉴定螯虾一种全新抗菌肽并揭示其成熟和杀菌机制抗菌肽（antimicrobial peptides,AMPs）的快速合成与释放是先天免疫的一个重要策略。通过转录组筛选克氏原螯虾在细菌感染后的差异表达基因,我们鉴定到一个全新的响应病原感染的分子,其与已有序列均不同源（后命名为PcnAMP）。该分子蛋白质表现为长短两种形式,在合成后会被裂解为短肽。我们使用纯化的天然多肽,证明裂解作用是由胰蛋白酶介导的。裂解产生的N端短肽在体内发挥显著抗菌作用,抑制细菌感染。我们发现短肽整体呈α-螺旋结构并且具有较高的两亲性,这两种特性是许多AMPs的典型特征。我们证明短肽表现出广泛的杀菌活性。通过原子力显微镜观察和流式细胞仪分析发现,经该肽处理的细菌细胞膜通透性增加,内容物流出,细胞壁坍缩。因此,我们的研究为开发蛋白治疗药物提供了一个新的候选分子,也发现一种AMP经胰蛋白酶裂解成熟的机制。日本囊对虾和克氏原螯虾均为重要的水产养殖品种,亲缘关系较近,感染的细菌性病原也较为类似。通过分别在两个物种中开展的关于免疫识别和免疫效应方面的研究,我们发现了虾类抗菌免疫中的关键识别分子和效应分子,并揭示了其功能和作用机制。以上研究加深了对虾类应对细菌感染免疫应答过程的理解。