【摘 要】
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半滑舌鳎在大规模养殖中很容易遭受弧菌病感染,其中常见的鳗弧菌感染会造成较高的致死率和巨大的经济损失,目前缺乏转录组学和蛋白组学关联分析半滑舌鳎抵御鳗弧菌侵染的免疫机制的研究。肝脏是具有代谢、物质合成、解毒以及免疫功能的多功能器官,其在免疫中的作用越来越受到人们的关注。本研究通过转录组学和蛋白组学分析,获得了鳗弧菌感染后在半滑舌鳎肝脏差异表达的免疫基因和蛋白,筛选到差异基因和蛋白涉及的代谢通路,并且
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半滑舌鳎在大规模养殖中很容易遭受弧菌病感染,其中常见的鳗弧菌感染会造成较高的致死率和巨大的经济损失,目前缺乏转录组学和蛋白组学关联分析半滑舌鳎抵御鳗弧菌侵染的免疫机制的研究。肝脏是具有代谢、物质合成、解毒以及免疫功能的多功能器官,其在免疫中的作用越来越受到人们的关注。本研究通过转录组学和蛋白组学分析,获得了鳗弧菌感染后在半滑舌鳎肝脏差异表达的免疫基因和蛋白,筛选到差异基因和蛋白涉及的代谢通路,并且对筛选到的差异基因整合素的基因家族进行鉴定和分析,为半滑舌鳎在抵御鳗弧菌感染的免疫机制和整合素在鱼类先天性免疫中作用的研究提供了实验数据。主要研究结果如下:1.在鳗弧菌感染后24 h的肝脏组织中共鉴定到1306个差异表达基因,有明显感染症状组（HOSG）和PBS对照组（CG）的两两比较中显著差异表达基因345个,无明显感染症状组（NOSG）和CG的两两比较中显著异表达基因961个,NOSG和HOSG两两比较,共得到164个差异表达基因。与模式识别受体、补体合成、自噬途径激活、炎症反应和脂质合成密切相关的一些基因,如Toll样受体5（TLR5）、补体C3（C3）、C5、分泌型球状C1q（Sgh C1q）、微管相关蛋白1轻链3-β（LC3）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白介素1受体2（IL1R2）、热休克蛋白30（HSP30）、热休克蛋白90（HSP90）和过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）上调表达,TLR3和TLR7下调表达。对显著差异表达的基因进行KEGG信号通路富集分析,结果显示,Toll样受体（TLR）、NOD样受体（NLR）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、吞噬体和补体及凝血级联反应信号通路在半滑舌鳎肝脏的免疫应答中发挥重要作用。2.在鳗弧菌感染后24 h的肝脏组织中共鉴定到497个差异表达蛋白,HOSG和CG两两比较中差异表达蛋白143个,NOSG和CG两两比较中差异表达蛋白218个,NOSG和HOSG两两比较中差异表达蛋白136个。与载脂蛋白的合成、整合素、吞噬相关的一些蛋白,如APOE、整合素β1（ITGβ1）、甘露糖受体C1样蛋白1（MRC1）上调表达。对显著差异的蛋白进行KEGG信号通路富集分析显示它们主要参与的免疫反应包括吞噬、细胞外基质（ECM）受体相互作用、MAPK、PPAR信号通路。3.转录组学和蛋白质组学关联分析显示,吞噬体、MAPK信号通路和ECM-受体相互作用信号通路及ITGβ1、C3、C5、MRC1、APOE和PPARγ在m RNA和蛋白水平上均上调表达。蛋白互作网络分析显示肿瘤蛋白p53诱导蛋白3（TP53i3）和血小板反应蛋白1（THBS1）位于枢纽位置,表明它们在识别和抵御鳗弧菌入侵的免疫应答中发挥了重要作用。4.q RT-PCR分析表明,纤连蛋白1（FN1）、MRC1、载脂蛋白E（APOE）和THBS1基因在鳗弧菌感染后的肝脏组织中有相对较高的差异表达量,提示这些基因在肝脏的先天性免疫应答中发挥重要作用。5.对半滑舌鳎整合素基因家族成员进行鉴定和分析,共鉴定了27个成员,其中ITGα10和ITGα11的motif组成和分布高度相似,推测这两种蛋白有类似功能,ITGβ1可能存在功能分化。ITGα4和ITGα5在进化上和其他α亚基明显分离。半滑舌鳎整合素α亚基和β亚基之间差异较大,β亚基蛋白相对于α亚基蛋白的组成和分布更加相似,而且INB结构域的长度比较均一。q PT-PCR分析表明整合素家族成员在肝、肠、鳃、脾脏、头肾和血液组织中广泛地表达,它们在鳗弧菌感染后肝、肠、鳃和脾脏中的时空表达模式分析显示出不同程度地差异表达,参与了半滑舌鳎响应病原刺激的先天性免疫反应。本研究首次基于转录组学和蛋白质组学关联分析研究了鳗弧菌感染后半滑舌鳎肝脏的免疫应答,获得了许多参与免疫反应的关键基因和蛋白及其参与的信号通路,对半滑舌鳎整合素基因家族的鉴定和分析为今后对其免疫功能的相关研究提供一些研究基础,为进一步揭示半滑舌鳎抗病过程中的分子免疫机制奠定了基础,同时也为半滑舌鳎疾病防治提供一定的理论参考。
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