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IL-1家族在调节包括炎症反应和免疫稳态在内的许多免疫过程中发挥重要作用。在人类中,它由11个成员组成,根据保守的信号序列和结合的受体,分为IL-1、IL-18和IL-36三个亚科。IL-1家族激活的受体属于Toll/IL-1受体(Toll/IL-1 receptor,TIR)亚家族,具有典型的特征:在胞外区域都有1-3个保守的Ig结构域,在胞内有1个TIR结构域。Ig结构域对配体受体结合至关重要,而细胞内TIR结构域对启动细胞反应至关重要。在人类中发现了10个IL-1R成员,最近,一个统一的命名法提出将其命名为IL-1R1-10。在IL-1家族受体中还存在一类与IL-R3/IL-1RAcP高度同源的受体:IL-R3/IL-1RAcP类似物(IL-R3/IL-1RAcP like,IL-R3/IL-1RAcPL),包括IL-1R9/IL-1RAcPL1和IL-1R10/IL-1RAcPL2。此类受体的配体目前还没被发现,因此被称为孤儿受体。IL-1R8/SIGIRR在胞外区域含有单一的Ig结构域,是一种独特的抑炎受体,在胞质区域也具有TIR结构域。IL-1R8/SIGIRR的配体尚未被鉴定,和IL-1R9/IL-1RAcPL1和IL-1R10/IL-1RAcPL2一样,也是孤儿受体。鱼类中IL-1家族受体有很多。不同鱼类中,由于生存环境的不同、进化水平的差异、以及基因组复制事件(Whole genome duplication,WGD)使得鱼类中存在种类不同、数量不等的IL-1家族受体。本研究对草鱼基因组数据进行分析,鉴定了草鱼IL-1R家族的5个受体:IL-1R3/IL-1RAcP、IL-1R8/SIGIRR、IL-1R9a/IL-1RAcPL1a、IL-1R9b/IL-1RAcPL1b和IL-1R10/IL-1RAcPL2。这五种受体具有相似大小(147或159 aa)的保守胞内TIR结构域,并且在胞外区域中含有3个Ig结构域(84-110 aa)(IL-1R8/SIGIRR只有1个Ig结构域)。草鱼IL-1R9/IL-1RAcPL1a/b和IL-1R10/IL-1RAcPL2存在于染色体位置不清楚的三个不同scaffold中。同样的,在斑马鱼中IL-1R9a/IL-1RAcPL1a、IL-1R9b/IL-1RAcPL1b和IL-1R10/IL-1RAcPL2也位于三种不同的染色体中。系统发育进化树分析表明,草鱼IL-1Rs与其他脊椎动物的各自直系同源物聚合在一起。不同种鱼类IL-1R的Ig结构域的系统发育进化树,并且显示IL-1R8/SIGIRR的单个结构域与其他IL-1Rs的Ig3结构域汇聚。结果表明IL-1R9/IL-1RAcPL1和IL-1R10/IL-1RAcPL2是具有密切相关的姐妹基因。基因共线性分析也支持他们的同源关系,其中与受体基因相邻的基因是非常保守的。鱼类IL-1R9a/IL-1RAcPL1a的同源性与哺乳动物IL-1R9/IL-1RAcPL1一致,表明它们是直系同源物。然而,在共线性分析中,IL-1R9b/IL-1RAcPL1b在草鱼和斑马鱼中的基因共线性不同于哺乳动物和斑点雀鳝(只有IL-1R9/IL-1RAcPL1的单个拷贝)中的基因共线性,暗示IL-1R9/IL-1RAcPL1可能是在硬骨鱼特异性全基因组复制事件期间被复制。在定量分析部分,结果显示IL-1R3/IL-1RAcP在健康鱼的所有组织中相对于其他检测的受体有高表达,并且由LPS、poly(I:C)和F.cloumnare感染后出现上调,提示IL-1R3/IL-1RAcP是参与炎症反应的。与斑马鱼中的研究数据相似,在健康草鱼的大多数组织中检测到IL-1R8/SIGIRR的高度组成型表达,特别是肝脏、肠和头肾,暗示IL-1R8/SIGIRR可能在免疫止血中发挥作用。与哺乳动物的研究结果一致,草鱼IL-1R9a/IL-1RAcPL1a和草鱼IL-1R9b/IL-1RAcPL1b均在健康鱼脑中高表达,表明它们对维持大脑的正常功能非常重要,这与IL-1R9/IL-1RAcPL1最初被鉴定为主要在脑中表达并且与精神发育迟滞有关是一致的。然而,用LPS刺激后,原代脾脏细胞中的IL-1R9a/IL-1RAcPL1a表达显著增加。这得到体内研究的支持,腹腔注射poly(I:C)或F.cloumnare后,机体的感染也导致脾脏中IL-1R9/IL-1RAcPL1a表达的增加。有趣的是,与另一种抑制性受体IL-1R8/SIGIRR一样,草鱼IL-1R10/IL-1RAcPL2在表达模式中与IL-1R8/SIGIRR显示出一定程度的相似性,其中LPS和F.cloumnare的感染均显著抑制两种受体的表达,这也暗示IL-1R10/IL-1RAcPL2可以作为抗炎受体起作用。在制备了草鱼IL-1R8/SIGIRR的抗体之后,通过免疫组化检测了体内感染F.cloumnare 3 d后的草鱼体肾和肠的组织,发现在感染后,检测到的阳性细胞明显减少,尤其是在体肾的肾小管附近最为明显。通过比较发现,免疫组化的结果和qPCR结果相互印证,表明IL-1R8/SIGIRR在草鱼中的负调控作用。总言之,IL-1R9a/IL-1RAcPL1a、IL-1R9b/IL-1RAcPL1b与IL-1R10/IL-1RAcPL2密切相关,表明它们可能是从共同的祖先进化而来的。IL-1R8/SIGIRR和IL-1R10/IL-1RAcPL2显示出相似的表达模式,暗示两者在炎症反应中起负调控作用。