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血淋巴细胞作为重要的免疫细胞,在无脊椎动物的免疫防御中发挥重要作用。在机体应对病原入侵的免疫防御中,循环血淋巴细胞可以发生增殖,以快速增加细胞数量和免疫防御能力,有效清除病原,但其具体机制仍不明确。白介素17(Interleukin 17,IL-17)是一种重要的促炎细胞因子,能在高等动物的免疫应答中调节淋巴细胞的增殖,其在无脊椎动物中是否具有相似的功能仍不清楚。探究白介素17与其受体对血淋巴细胞增殖的调节作用,将为揭示无脊椎动物免疫防御机制提供参考。本研究以软体动物长牡蛎(Crassostrea gigas)为研究对象,利用生物信息学、分子生物学和细胞生物学等技术手段,鉴定了白介素17(CgIL17-1)及其受体(CgIL-17R1),探究了CgIL17-1对血淋巴细胞增殖的调控作用,取得的主要结果如下:1.长牡蛎中CgIL17-1和CgIL-17R1结构较为保守,在不同组织中呈组成型表达从长牡蛎基因组中筛选出CgIL17-1及其受体CgIL-17R1。CgIL17-1基因的开放阅读框为603 bp,编码一条含201个氨基酸残基的多肽;其蛋白包含一个信号肽(1-26 aa)和一个IL-17家族的保守IL-17结构域(97-178 aa)。CgIL-17R1基因的开放阅读框为3141 bp,编码一条含1047个氨基酸残基的多肽;其蛋白包含一个信号肽(1-17 aa),两个FN3结构域(239-320 aa;351-435 aa)和三个低复杂性区域(729-742 aa;831-842 aa;984-996 aa)。利用RT-PCR技术检测了CgIL17-1和CgIL-17R1在不同组织中的表达情况,发现其在不同组织和血淋巴细胞中均有表达。CgIL17-1 m RNA表达量在外套膜中最高,为肝胰腺中的5.13倍(p<0.01)。CgIL-17R1 m RNA表达量在血淋巴细胞中最高,为鳃中的13.44倍(p<0.01)。利用原核表达和蛋白纯化技术获得CgIL17-1和CgIL-17R1的重组蛋白,重组蛋白免疫小鼠获得多克隆抗体。利用流式细胞仪检测CgIL17-1和CgIL-17R1在不同类群血淋巴细胞中的分布情况,发现CgIL17-1和CgIL-17R1主要分布于血淋巴细胞中的颗粒细胞。利用细胞免疫荧光技术检测了CgIL17-1和CgIL-17R1在血淋巴细胞中的分布情况,发现它们主要分布于颗粒细胞的细胞膜上。2.CgIL17-1、CgIL-17R1、CgRunx-1及细胞周期相关蛋白响应灿烂弧菌(Vibrio splendidus)的刺激,CgIL17-1与CgIL-17R1之间存在相互作用利用RT-PCR技术检测了在闭壳肌注射V.splendidus后,长牡蛎血淋巴细胞中CgIL17-1、CgIL-17R1、CgRunx-1和细胞周期相关蛋白(CgCDC-6、CgCDC-45和CgCDK-2)的m RNA表达量变化。发现CgIL17-1的表达量在处理后3、6和48 h显著升高,分别是对照组的8.99倍(p<0.01)、31.36倍(p<0.01)和8.79倍(p<0.01);CgIL-17R1的表达量在处理后6h显著升高,是对照组的1.71倍(p<0.01);CgRunx-1的表达量在处理后6 h显著升高,是对照组的3.69倍(p<0.01);CgCDC-6的表达量在处理后6、24和48 h显著升高,分别是对照组的3.15倍(p<0.01)、2.67倍(p<0.01)和2.43倍(p<0.05);CgCDC-45的表达量在处理后6 h显著升高,是对照组的3.02倍(p<0.01);CgCDK-2表达量在处理后6、24和48 h显著升高,分别是对照组的2.04倍(p<0.05)、11.88倍(p<0.01)和2.18倍(p<0.01)。利用生物膜干涉技术分析生物素标记的r CgIL17-1与不同浓度的CgIL-17R1蛋白的结合信号,发现r CgIL17-1和r CgIL-17R1之间存在相互作用,KD=2.74×10-7 M。r CgIL17-1与对照蛋白r TRX之间未检测到明显的结合信号,无KD值。3.CgIL17-1与CgIL-17R1促进长牡蛎血淋巴细胞的增殖利用RT-PCR技术检测了在闭壳肌注射r CgIL17-1后,长牡蛎血淋巴细胞中造血相关转录因子(CgRunx-1)和细胞周期相关蛋白(CgCDC-6、CgCDC-45和CgCDK-2)的m RNA表达量的变化情况。发现CgRunx-1、CgCDC-6、CgCDC-45和CgCDK-2分别在处理后6 h显著升高,分别为对照组的2.70倍(p<0.01)、1.77倍(p<0.05)、4.50倍(p<0.01)和24.64倍(p<0.01)。利用RNAi技术干扰CgIL-17R1的表达后,检测血淋巴细胞中造血相关转录因子(CgRunx-1、CgBMP-7和CgGATA-3)和细胞周期相关蛋白(CgCDC-6、CgCDC-45和CgCDK-2)的m RNA表达量的变化情况。发现CgRunx-1和CgBMP-7的m RNA表达量降低,分别为对照组的0.44倍(p>0.05)、0.23倍(p>0.05),CgGATA-3、CgCDC-6、CgCDC-45和CgCDK-2的m RNA表达量均显著降低,分别为对照组的0.16倍(p<0.01)、0.25倍(p<0.01)、0.15倍(p<0.05)和0.25倍(p<0.05)。利用流式细胞仪检测在闭壳肌注射r CgIL17-1后,血淋巴中Ed U标记的新生血淋巴细胞(Ed U+)的变化情况。发现在r CgIL17-1处理6 h后,血淋巴细胞中Ed U+细胞的比例显著增加,为对照组的3.02倍(p<0.01)。利用RNAi技术干扰CgIL-17R1的表达后,检测血淋巴中Ed U+细胞的变化情况。发现EGFP-RNAi组血淋巴细胞中Ed U+细胞的比例为12.03%,IL-17R1-RNAi组Ed U+细胞的比例为5.02%,与EGFP-RNAi组相比显著降低(0.42倍,p<0.01)。综上所述,长牡蛎CgIL17-1与CgIL-17R1的分子结构较为保守,在不同组织和细胞中均有表达。CgIL17-1和CgIL-17R1主要分布于颗粒细胞的细胞膜上,在V.splendidus刺激后表达量显著升高,二者结合后能诱导造血相关转录因子及细胞周期相关蛋白的表达,进而促进长牡蛎血淋巴细胞的增殖。研究结果为进一步了解无脊椎动物白介素17及其受体的结构和功能,以及白介素信号对血淋巴细胞增殖的调控机制提供了重要参考。