甲壳动物的其它免疫因子

发表时间:2024/01/05 22:37:53  浏览次数:2804  
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甲壳动物体内还含有一些与免疫应答有关的免疫因子,如类免疫球蛋白和补体分子、蛋白酶抑制剂、溶酶体酶等。

1.类免疫球蛋白和补体分子

一般认为无脊椎动物体内无免疫球蛋白和补体存在,但近年来一些研究表明甲壳动物血淋巴中可能存在类免疫球蛋白和补体分子。王雷采用单向免疫扩散法测定出中国对虾血淋巴中存在类似IgM的因子;王伟庆采用免疫比浊测定出中国对虾血淋巴中存在类IgG、类IgA、类IgM等免疫球蛋白样物质以及类C3、类C4等补体蛋白样物质。免疫系统的进化是与动物的进化紧密相连的,随着动物从无脊椎动物到脊椎动物的进化,免疫系统的进化也发生了重大飞跃。突出表现在:无脊椎动物只有简单的细胞吞噬等防御手段;低等脊椎动物开始有弥散的淋巴系统,出现IgM样大分子抗体;哺乳类动物体内抗体进化顺序为 IgM→IgG→IgA→IgD→IgE。由于进化的连续性,作为最早出现的免疫球蛋白IgM,在无脊椎动物中极可能含有其结构类似物。然而这些物质究竟是否存在于甲壳动物血清中,还有不同的观点,因此,这些能与哺乳动物抗血清发生反应的甲壳动物血清成分的本质有待于进一步研究。采用现代分子生物学技术克隆表达其基因,研究其功能则是一重要研究手段。

2.蛋白酶抑制剂

蛋白酶抑制剂是另一种由血细胞产生的重要免疫因子,参与蛋白酶级联反应,防止蛋白酶的过量激活,从而避免宿主组织的自身损伤。目前己在甲壳动物血淋巴及血细胞颗粒中发现了多种蛋白酶抑制剂,其中比较重要的有以下3种:枯草菌素蛋白酶抑制剂、α2-巨球蛋白、丝氨酸蛋白酶抑制剂。

3.溶酶体酶

溶酶体酶的水解作用是甲壳动物免疫系统抵抗病原微生物的一种重要机制。溶酶体酶一般包括溶菌酶、过氧化物酶及各种水解酶类(蛋白酶、肌酶、磷酸酶、脂酶和糖酵解酶等)。吞噬细胞对病原微生物进行吞噬或包囊后,细胞内的溶酶体与病原微生物进行融合形成吞噬溶酶体,继而溶酶体发生脱颗粒现象,外来入侵的病原微生物可以被其中的溶菌酶、过氧化物酶、磷酸酶等直接杀死,随后各种水解性酶类再进一步将它们水解消化而排出体外。

4.活性氧中间体(Reactive oxygen intermediats,ROIs)

血细胞吞噬病原微生物后形成吞噬体,并向吞噬体内释放各种消化酶,产生一系列ROIs。活性氧的产生最初是在哺乳动物的嗜中性白细胞和巨噬细胞中发现,被称为呼吸爆发,即超氧阴离子的释放。它是可溶性刺激物或外来颗粒激活吞噬细胞膜上NAD(P)H氧化酶的结果,其表现为细胞内糖原分解增强、氧耗增加,并产生超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2),羟自由基〔OH-〕和单线态氧(1O2)等一系列 ROIs。这些活性氧有极强的杀菌功能,可直接或同溶酶体共同抵抗外源性病原微生物的侵入,也可通过髓过氧化酶一卤化物一H2O2系统产生次卤化物或高卤化物等,形成潜在的杀菌体系。不同甲壳动物个体,其血细胞产生ROls的水平存在明显差异,此与甲壳动物的生理状况、免疫水平及血细胞的类别有关,活性氧产生的量可直接反映血细胞的杀菌能力。

5.可凝固蛋白(clottable protein,CP)

可凝固蛋白是甲壳动物血淋巴内不同于凝集素的又一类免疫因子,具有凝血作用,从而阻止血细胞通过伤口损失。1999年Hall首先从螯虾体内分离鉴定出第一种甲壳动物的可凝固蛋白,随后在龙虾、淡水大对虾、沙螯虾、蟹类和软尾太平蝲蛄体内均发现CP。甲壳动物CP为一二聚体极高密度脂蛋白,分子量为380~400 KDa,由2个相同的亚基通过二硫键组成,每个亚基各含一个游离的赖氨酸和谷氨酸。在转谷氨酰胺酶的作用下,两者之间共价结合在一起。序列分析表明不同甲壳动物的CP具有相似的氨基酸组成和N端序列。虽然甲壳动物CP与鲎的血凝素以及脊椎动物的纤连蛋白具有相似的血凝作用,但在序列上并无任何同源性。甲壳动物CP的凝血过程是甲壳动物受伤后,血细胞(尤其是透明细胞和小颗粒细胞)释放谷氨酰胺转移酶,在谷氨酰胺转移酶和血浆钙离子作用下不同CP分子之间的游离赖氨酸和谷氨酸进行共价结合,形成CP二聚体,从而使血淋巴发生凝固,防止机体血淋巴的流失。

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