论文部分内容阅读
免疫球蛋白(Immunoglobulin，Ig)是脊椎动物中最为关键的一类免疫效应分子，在宿主的适应性免疫应答过程中发挥重要作用。Ig由重(H)链和轻(L)链组成，分为跨膜和分泌两种形式。在B细胞发育过程中主要是通过对IgH和IgL可变区基因区段的重排来产生Ig多样性，进而识别和中和各种外源微生物和毒素。此外，Ig分子还可以通过自身（跨膜型Ig），或其重链恒定区羧基端的Fc段（分泌型Ig）与抗原呈递细胞表面的Fc受体结合，进而向下游传递抗原活化信号，激发一系列免疫应答过程。 鱼类是最早具有Ig分子的脊椎动物。目前，在硬骨鱼类中共发现Igμ、Igδ和Igτ三种类型IgH基因（分别编码IgM、IgD和IgT的H链），以及IgκG、IgκF、Igλ和Igσ四种类型IgL基因。但是各类IgL和IgH链之间的关系及其理化特性和免疫功能的研究还十分有限。本课题以虹鳟为研究对象，(1)首次克隆获得了虹鳟IgT重链（Igτ）的3种亚型基因，以及虹鳟IgL的8种亚型基因。以荧光定量PCR(qPCR)方法明确了虹鳟IgH和IgL基因在免疫应答过程中的时空表达模式，探明了虹鳟IgH和IgL基因在虹鳟不同组织器官中的表达分布情况。其中，IgT1重链基因的表达模式与IgM类似，在初级淋巴组织和次级淋巴组织中都有明显的表达，而IgT2重链基因则与IgD重链基因的表达模式类似，主要表达在初级淋巴组织中，而IgT3重链基因的表达量则相对较少。除此之外，有在已经公布的虹鳟基因组数据库的基础上，通过本地BLAST阐明了虹鳟IgH和IgL基因座的组织结构。结果表明，在虹鳟基因组中，Igτ3基因位于Igτ1基因的上游，而Igτ2基因则单独位于另外一个sacffold中;(2)在对虹鳟IgH和IgL结合偏好性的研究中发现两种生物学现象:其一，运用特异性识别虹鳟IgM和IgT的单克隆抗体，从虹鳟外周血白细胞和头肾白细胞中分选出IgM+/IgT-、IgM-/IgT+和IgM-/IgT-三种细胞类群。通过qPCR方法测定发现，在IgM+/IgT-和IgM-/IgT+这两类B细胞中，IgκG类型的轻链基因表达量最大;同时，IgκG是虹鳟基因座中丰度最高的轻链基因类型，二者结果一致。其二，Igσ主要表达分布在虹鳟黏膜相关淋巴组织中，如肠和皮肤;同时，虹鳟血清中Igτ也更倾向于同Igσ类型的轻链结合，表明Igσ作为IgT的构成部分可能在虹鳟黏膜免疫过程中发挥重要作用。总之，本研究着重探索了虹鳟不同类型IgH链和IgL链之间的组合方式，使人们更加全面地认识硬骨鱼类各Ig类型在结构和功能方面的相互关系。同时，发现虹鳟Igτ的不同亚型基因，丰富了虹鳟Ig的种类，并有助于全方位研究各类Ig的功能。为理解脊椎动物Ig的进化和功能提供线索。