鱼类两种干扰素γ对病原识别关键分子的调节及作用机制比较研究

针对病害频发这一我国渔业健康持续发展所面临的最大问题，本项目基于干扰素γ（IFNγ）在病原识别及免疫调节过程中的关键作用，以模式动物黑青斑河鲀作为研究对象，首次对新发现的鱼类特有IFNγ1和各物种中广泛存在的鱼类IFNγ2调节鱼体TLR病原识别系统的能力、方式及作用机制进行综合比较研究。项目组在已获得黑青斑河鲀两种IFNγ的基因信息、表达模式分析和高纯度重组蛋白的基础上，拟通过对目标基因核酸和蛋白表达水平的分析结合效应转录因子活性检测，证实鱼类两种IFNγ对TLR病原识别系统的调节作用；通过分析通路抑制剂阻断对两种IFNγ通路激酶、转录因子及TLR系统的影响，探讨两种IFNγ对病原识别作用调节机制的异同，明确两种IFNγ在鱼类免疫系统中的分工。通过上述研究，为将重组IFNγ应用于增强鱼体对病原识别的能力，提高鱼类对广谱病原的免疫力奠定坚实的理论基础。

针对病害频发这一我国渔业健康持续发展所面临的最大问题，本项目基于干扰素γ（IFNγ）在病原识别及免疫调节过程中的关键作用，首次对模式动物黑青斑河鲀和经济养殖鱼类斜带石斑鱼中的鱼类特有IFNγ1和广泛存在的IFNγ2调节鱼体免疫应答和TLR病原识别系统的能力、方式及作用机制进行综合比较研究。获准支持立项以来，课题组证实鱼类两种IFNγ能够调节机体的免疫应答，通过激活JAK1/STAT1通路，促进STAT1磷酸化转位入核作用于下游基因，诱导下游免疫效应分子表达，抵御病原的侵染；首次证明鱼类两种IFNγ能够多层次的调节免疫细胞对TLR识别配体的敏感性和TLR转导的信号强度，这包括了IFNγ1对TLR家族成员有起效较缓的基因诱导作用，IFNγ2对识别细菌和病毒成份的TLR mRNA不同方向的，快速而明显的调节作用，及两种IFNγ影响TLR信号转导分子MyD88和TRAF6 mRNA和蛋白水平，协助增强TLR效应转录因子NF-κB 的活化等，是鱼类IFNγ的功能研究向病原识别应答方向推进的第一步；通过对两种 IFNγ刺激孵育后的脾脏样品进行miRNA表达谱测序，进一步探索两种 IFNγ重组蛋白调节TLR病原识别系统的机制，确认数个与TLR免疫应答关系密切的miRNA（包括tni-miR-146a-5p，miR-378和tni-miR-9）在鱼类IFNγ刺激后的表达模式与其靶基因表达模式呈负相关关系，首次在鱼类IFNγ功能研究中讨论miRNA可能承担的角色。上述研究工作表明，鱼类两种IFNγ对免疫系统的调节存在着功能分化，由IFNγ引起的免疫细胞预激有助于TLR病原识别反应的启动以及相关免疫分子的表达，进而实现对炎症免疫应答的有效激发，而microRNA可能是鱼类IFNγ调节TLR免疫应答的关键因子。课题组在黑青斑河鲀和斜带石斑鱼同时开展此项研究获得相似结果，显示IFNγ对TLR免疫应答的调控作用在鱼类中具有一定的普遍性，IFNγ的确是调节鱼体病原识别能力，提高广谱抗病力一个有效的切入点。 本项研究在开拓鱼类IFNγ功能研究新方向的同时，也为将重组IFNγ应用于增强鱼体对病原识别的能力，提高鱼类对广谱病原的免疫力奠定坚实的理论基础。