论文部分内容阅读
鲤鱼(Cyprinus carpio L.)是我国重要的淡水经济鱼类,由于其含有较高的营养成分,且具有一定的药用价值,因而倍受人们喜爱。但是随着养殖密度的增高,而水体中含有较多且复杂的微生物群,鲤鱼中会常出现由病毒或细菌引起的疾病,成为生产中面临的主要问题之一。鲤鱼作为一种低等的脊椎动物,与哺乳动物相比,特异性免疫系统还不够发达,因此主要依靠天然免疫系统抵抗外来入侵的病原微生物。天然免疫系统是机体防御病原微生物入侵的首道防线,机体通过模式识别受体(PRRs)来识别包括TLRs、NLRs和RLRs在内的病原相关分子模式(PAMPs),诱导干扰素及促炎症细胞因子的表达。RLR家族是2004年新发现的一类PRR,有三个成员,包括RIG-I、MDA5和LGP2。RIG-I和MDA5的CARD结构域与IPS-1的CARD结构域相结合,从而激活其下游信号分子,启动IRF37和NF-κB信号通路。LGP则作为正调控因子参与RLR抗病毒信号通路。本研究通过设计引物,利用半定量RT-PCR和RACE技术克隆了鲤鱼MDA5和LGP2,并运用生物信息学分析其蛋白结构及进化关系,使用Real-time PCR检测分析正常鲤鱼及经过poly I:C注射刺激的鲤鱼各个组织中MDA5和LGP2mRNA表达量变化,研究其在鲤鱼抗病毒天然免疫过程中发挥的作用。鲤鱼MDA5cDNA全长3851bp,编码993个氨基酸。预测鲤鱼MDA5氨基酸序列包含六个结构域:1个CARD、1个DExDc、1个ResIII、2个HELICc和1个RD。鲤鱼MDA5mRNA在被测组织中均有表达,在鳃和脾脏中表达量最高,其次是皮肤、脑、肌肉和后肠,而在性腺和血液中的表达量较低。与注射PBS的对照相比,经poly I:C注射刺激的鲤鱼各个组织中MDA5mRNA的表达量明显升高。肝脏中MDA5在3h就有明显上升,注射后6h达到最高值(86.3倍,P﹤0.05),1d又恢复到原来水平;脾脏中MDA5在6h达到最高值(18.8倍,P﹤0.05),且一直维持到12h,1d开始有明显降低,注射后2d恢复到正常水平;头肾中3h有明显升高,6h达到最高值(24.1倍, P﹤0.05),注射后3d其mRNA表达量才恢复到原来水平;在皮肤和鳃中,MDA5表达量都是在6小时达到峰值(26.8倍和139.3倍,P﹤0.05),注射后2d恢复到正常水平;前肠和后肠中,MDA5在3h表达量显著上升,前肠升高500.2倍,后肠升高15.0倍,注射后6h表达量开始有明显降低(P﹤0.05)。LGP2cDNA全长2978bp,编码679个氨基酸。预测鲤鱼LGP2氨基酸序列包含五个结构域:2个DExDc、1个ResIII、1个HELICc和1个RD。LGP2mRNA在被测组织中均有广泛的表达,在鳃、脑和脾中表达量最高,在口腔上皮、性腺和血液中的表达量最低。与注射PBS的对照相比,经poly I:C注射刺激的鲤鱼各个组织中LGP2mRNA的表达量明显升高。LGP2在肝脏中3h达到最高值(175.3倍,P﹤0.05),注射后2d恢复到正常水平;脾脏中,注射3h就有明显上升,12h达到峰值(55.5倍,P﹤0.05),注射后3d恢复到正常水平;头肾中LGP2表达量3h开始有显著上升,6h达到峰值(77.2倍,P﹤0.05),12h有所下降,1d恢复到正常水平;皮肤中6h达到峰值(54.6倍,P﹤0.05),注射后3d恢复到正常水平;鳃中LGP2表达量在12h达到峰值(57.5倍,P﹤0.05)1d突然降低;前肠和后肠中,LGP2mRNA表达量都是在3h达到峰值(224.6倍和11.5倍,P﹤0.05),注射后6h表达量开始有明显降低。以上结果显示,MDA5和LGP2参与鲤鱼抗病毒天然免疫过程,为研究硬骨鱼类天然免疫机制提供了重要理论依据。