鱼类树突状抗原递呈细胞的分子表型与功能研究

本项目拟在申请者已有工作的基础上，将经济养殖鱼类和模式鱼类相结合，首次在鱼类中开展树突状抗原递呈细胞标志基因克隆、分子表型鉴定和免疫学功能研究，阐明鱼类是否存在DC-SIGN+CD80+CD83+MHCII+表型特征的树突状细胞亚群及相关适应性免疫启动机制；研究共刺激分子CD80/86在鱼类树突状细胞激活适应性免疫中的作用，探讨炎症信号对树突状细胞启动适应性免疫的必要性以及特异性免疫因子对树突状细胞的反馈调节作用，揭示天然免疫与适应性免疫的相互关系。研究结果不仅可以丰富鱼类免疫学内容，为鱼类疫苗及其分子佐剂的合理开发应用、提高鱼类疫苗接种的免疫效率等提供理论基础和指导，同时也为脊椎动物适应性免疫系统及其细胞和分子调控机制的起源进化研究，提供科学依据。

树突状细胞（Dendritic cell, DC）是最重要的专职抗原呈递细胞。作为天然免疫的重要组成部分以及联系天然和适应性免疫的纽带，DC广泛参与机体免疫激活、免疫耐受、肿瘤和自身免疫疾病发生等过程，是免疫学最活跃的研究领域之一。当前对DC的研究主要见诸人类和哺乳动物，鱼类中的研究尚处于起步阶段。本项目系统开展了鱼类DC表面标志分子、特异性转录因子以及生长调节因子的分离鉴定，成功地从斑马鱼等鱼类中分离鉴定出DC-SIGN/CD209、CD80/86、CD83、Tim-4和MHC II等重要表面标志分子、zbtb46特异性转录因子以及IL-4等关键生长调节因子及其受体（IL-4Rα）分子，分析了这些分子的结构特征。通过研制DC标志分子和调节因子重组蛋白及特异性抗体、构建慢病毒载体介导的DC基因敲除技术以及DC标志基因启动子介导的荧光报告示踪技术，建立了鱼类DC表型和功能研究的实验体系。通过mIgM和DC-SIGN抗体偶联的MACS正负双向分选技术，成功地从实验鱼外周血、脾脏和肾脏组织中分离出DC，流式细胞术分析显示所分离的DC集中分布于髓系细胞群体中。经IL-4增殖分化的DC培养细胞呈现典型的树突状形态，其比例达到70%以上。利用一系列白细胞标志分子（包括B细胞mIgM、T细胞TCRα/TCRβ、DC细胞MHC II、CSF-1R和IL-12p40、单核/巨噬细胞mpeg1、嗜酸性粒细胞Gata2、嗜中性粒细胞mpx、肥大细胞cpa5及红细胞Gata1）等对分离的DC进行鉴定，结果显示其主要表达MHC II、CSF-1R和IL-12p40，而基本不表达其他白细胞标志分子。免疫组化和荧光报告质粒显示，鱼类DC呈现DC-SIGN+CD80+CD83+Tim-4+MHCII+IgM—表型特征。功能研究表明，鱼类DC能够显著活化抗原（KLH）反应性Naïve CD4+ Th细胞（CD4+ TKLH），而DC表面分子CD80/86、CD83和DC-SIGN在CD4+ Th细胞活化中发挥重要作用。研究结果丰富了鱼类免疫学内容，为鱼类疫苗及其分子佐剂的开发应用以及提高鱼类疫苗接种的免疫效率等提供了理论指导，同时也为脊椎动物适应性免疫系统及其细胞和分子调控机制的起源进化研究，提供了科学依据。