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自从Siegel等首次提出“红细胞免疫系统”的概念以来,对红细胞免疫研究取得了长足进展。研究发现,哺乳动物红细胞除运输氧气、二氧化碳,以及调节pH等功能外,还具有免疫功能。在哺乳动物红细胞表面存在众多免疫相关分子,它们具有粘附和浓缩抗原、清除免疫复合物、促进吞噬细胞吞噬、增强NK(naturalkiller,NK)细胞活性以及参与和指导特异性免疫应答等免疫功能。已有的大量研究显示,红细胞免疫在机体免疫防御体系中具有举足轻重的作用。
硬骨鱼类的免疫功能和哺乳动物类似,但其获得性免疫防御体系尚不完善。免疫球蛋白种类少(主要是IgD和IgM)且产生周期长,提示天然免疫防御体系在其免疫防御中可能占有更重要的地位。鱼类红细胞分化程度低,尚具有细胞核,可能更多保存了类似白细胞的免疫防御功能;同时,红细胞数量众多,在外周血中是白细胞的500~1000倍。因此,对鱼类红细胞免疫系统的深入研究,将对全面客观了解鱼类免疫防御系统具有重要的理论意义和实践应用价值。但目前对于硬骨鱼类的红细胞免疫功能还缺乏系统的比较研究。
一方面,该研究以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、斑点叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)为研究对象,采用经典的红细胞C3b受体(erythrocyte C3b receptors,E-C3bR)与红细胞免疫复合物(erythrocyte immunecomplexes,E-IC)花环实验,检测不同种类硬骨鱼的红细胞在全血体系与洗涤红细胞体系下的E-C3bR与E-IC粘附率,同时检测自身未灭活血清与灭活血清(58℃处理30 min)对洗涤红细胞免疫粘附功能的调控作用。
结果显示,在全血体系条件下,草鱼、斑点叉尾鮰和尼罗罗非鱼的E-C3bR与E-IC粘附率均显著高于洗涤红细胞体系条件下生理盐水组的E-C3bR与E-IC粘附率(P<0.05)。提示全血反应体系中存在对红细胞免疫粘附功能具有正向调控作用的因子。另一方面,灭活血清组处理的红细胞E-C3bR粘附率与E-IC粘附率均显著高于未灭活血清组及生理盐水组(P<0.05)。提示硬骨鱼类血清中普遍存在热不稳定的抑制因子和热稳定的促进因子。
另一方面,经典的红细胞免疫粘附功能检测方法是通过光学显微镜观察,平板计数,获得其C3b受体及其免疫复合物粘附率。该方法不仅费时、费力,而且不同操作人员之间误差较大。流式细胞仪检测技术是一项可以快速、准确、高通量检测单个微粒等多项特性,并加以定量的技术,已被广泛应用于生命科学研究的各个领域。基于此,该研究首先通过制备荧光标记的酵母,探讨流式细胞仪检测鱼类红细胞免疫粘附功能的可行性。结果显示,草鱼红细胞E-C3bR与E-IC粘附率灭活血清组(分别为40.16%和20.65%)明显高于未灭活血清组(分别为3.1,6%和6.75%)与生理盐水组(分别为10.87%和27.00%);未灭活血清组明显低于生理盐水组。该研究结果与光镜的观察结果基本吻合。从而表明,流式细胞仪可以作为红细胞免疫粘附功能检测的有效工具。该研究不仅将从技术上促进红细胞免疫功能的研究,而且将有助于我们全面客观了解鱼类的免疫防御体系,为鱼类的病害监测及防治奠定基础。