半滑舌鳎白细胞介素-10抗细菌免疫机制研究

Interleukin-10 (IL-10) is a multipotent immune regulatory cytokine. In mammals, the biological activity of IL-10 is activated by a specific interaction between IL-10 and IL-10 membrane receptor. IL-10 could efficiently restrain and eventually terminate inflammatory responses, which plays an important role in regulating bacterial infection. Currently, the research on the antibacterial immune mechanism of IL-10 in fish is scarce. In the preliminary study, we found that bacteria could significantly increase the expression of IL-10 of tongue sole (CsIL-10), while recombinant CsIL-10 inhibited the expression of inflammatory factors and reduced the antibacterial ability of the tongue sole. In this project, we will identify the interaction between CsIL-10 receptor and CsIL-10, and study the effect of CsIL-10 receptor on the antibacterial effect of CsIL-10. We will study the effect of CsIL-10 on protein spectrum produced by tongue sole, and verify the antibacterial function of target protein. This project will provide strong evidence for in-depth understanding of CsIL-10′s antibacterial immune mechanism and provide theoretical guidance for the prevention and control of fish diseases.

白细胞介素-10（Interleukin-10，IL-10）是一种多效免疫调节细胞因子。在哺乳动物中，IL-10通过与其特异性受体结合而发挥其生物活性。IL-10能够以负调控的方式有效的抑制和终止炎症反应，在机体抗细菌侵染过程中发挥着重要的免疫调节作用。在鱼类中，对IL-10抗细菌机制的研究较少。在前期研究中，申请人发现细菌能上调半滑舌鳎IL-10（CsIL-10）的表达，重组的CsIL-10能抑制炎症因子的表达并降低半滑舌鳎的抗细菌能力。在本项目中，申请人拟研究CsIL-10与其受体的相互作用，揭示CsIL-10受体对CsIL-10调控半滑舌鳎抗细菌侵染的影响；研究CsIL-10对半滑舌鳎蛋白谱的影响，鉴定目标蛋白的抗菌功能，查明CsIL-10通过哪些目标蛋白调控半滑舌鳎的抗细菌侵染能力。本项目研究成果将为深入了解CsIL-10抗细菌免疫机制提供有力证据，为鱼类病害的防控提供理论指导。

在本项目中，我们开展了CsIL-10配体受体系统的免疫抗细菌机制研究工作。研究发现迟缓爱德华氏菌可上调CsIL-10表达量，同源二聚体CsIL-10能够结合迟缓爱德华氏菌并促进其生物膜形成，结合了CsIL-10的迟缓爱德华氏菌侵染能力增强；CsIL-10可结合外周血白细胞（PBL）细胞膜，并能够抑制PBL的吞噬、ROS产生及凋亡作用，且体内研究发现CsIL-10能够抑制炎症因子的表达并促进迟缓爱德华的组织侵染。同时研究发现CsIL-10受体（CsIL-10R1/R2）组成型表达于多种组织中，细菌刺激可调节CsIL-10R1/R2的表达模式；CsIL-10R1/R2亚细胞定位于PBL细胞膜，CsIL-10可结合CsIL-10R1却不结合CsIL-10R2；CsIL-10R1/R2可介导CsIL-10负调控PBL活性、炎症因子表达及鱼体抗菌能力。进一步研究明确了CsIL-10及其受体系统所调控的关键炎症因子表达谱，其中包括IL-6家族关键蛋白CsIL-11和CsTLR5S，并发现CsIL-10能够下调CsIL-11的表达，CsIL-11可激活PBL并促进鱼体抗菌能力；CsIL-10可下调CsTLR5S的表达，CsTLR5S可结合多种细菌，CsTLR5S能够激活PBL、抑制CsIL-10的表达及细菌的侵染。总的来说，本项目首次揭示了鱼类中IL-10配体受体系统的免疫抗菌机制，为深入研究鱼类IL-10及其受体的免疫功能奠定基础，并为鱼类病害的绿色防控提供了新思路。