论文部分内容阅读
七鳃鳗是最古老的无颌类脊椎动物,其体内没有像有颌类脊椎动物IgG/IgM,TCR或BCR等适应性免疫分子,它利用可变淋巴细胞受体(VLR)构成其特有的适应性免疫系统。与七鳃鳗补体激活相关的补体分子已陆续被发现,如甘露糖结合凝集素(MBL)、MBL相关丝氨酸蛋白酶(MASP)/C1r/C1s、C3和B因子(Bf)等。但因其缺乏IgG分子,所以在其体内没有发现IgG依赖的补体经典激活途径。VLRB是否参与补体激活亦未见报道。本研究发现天然血清及生理盐水刺激血清能够引起革兰氏阴性菌、红细胞和肿瘤细胞一定程度的细胞杀伤,可能由于激活了血清中补体分子有关。经细胞抗原免疫获得的七鳃鳗抗血清较天然血清对革兰氏阴性菌、兔红细胞、绵羊红细胞、NB4和Hela肿瘤细胞具有明显的杀伤作用,但对革兰氏阳性菌没有反应,尽管抗血清对各种抗原具有相同程度的凝集作用。可能由于革兰氏阳性菌细胞壁具有比较厚的肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸和膜表面蛋白,他们能够抵抗血清中细胞毒成分对其的攻击。对七鳃鳗抗血清杀菌和溶血特性分析表明,4%的血清含量就能够杀伤80%的兔红细胞,而增高浓度到40%,杀伤力没有明显改变。抗血清杀伤作用对温度也很敏感,在4°C~25°C下,抗血清都有很好的杀伤活性,当温度升高到50°C,血清杀伤活性明显减弱,当温度大于56°C时,血清基本丧失了杀伤活性。抗血清杀伤活性与靶细胞作用时间也有相关性。当孵育时间达20分钟时,就有80%以上的细胞被杀伤,此后延长时间作用到120分钟,血清杀伤力没有再明显增加。为探讨Ca2+和Mg2+对血清产生的细胞毒作用的影响,用一定量的EDTA或EGTA(Ca2+和Mg2+螯合剂)处理血清后,血清杀伤作用明显降低。当重新加入过量的Ca2+和Mg2+后,血清杀伤活力明显得到恢复,说明抗血清产生的细胞毒作用是Ca2+和Mg2+依赖的。更重要的是七鳃鳗抗血清对靶细胞产生的细胞毒作用依赖于VLRB、C1q和C3,清除任何一种成分,均导致杀伤活性的明显丢失。那么VLRB如何与补体识别分子结合,引起补体激活,最终引起靶细胞裂解?在有颌脊椎动物体内补体经典激活途径中,C1q能够与抗原抗体复合物中抗体Fc段结合而被激活。此外,在不需要抗体和B因子情况下,凝集素SIGN-R1在脾脏能够与C1q结合,引起C3转化酶的装配。七鳃鳗C1q分子也可能行使双重功能,在七鳃鳗补体激活的凝集素途径中,C1q蛋白作为与葡萄糖(GlcNAc)特异性结合的凝集素,能够与MASP/C1r/C1s家族丝氨酸蛋白酶结合激活补体分子C3。本研究实验证实,C1q能够结合抗原特异性VLRB,他们的相互作用使它们沉积于靶细胞表面,导致补体激活,并最终引起靶细胞裂解。RT-PCR实验证实七鳃鳗C1q转录水平在肠中表达最高,其次是心脏、鳃和肾脏,在白细胞和肝脏中没有表达。巧合的是,Cooper等报道,七鳃鳗VLRB阳性淋巴细胞在血管、肠壁纵褶、鳃区和肾脏中含量亦丰富。C1q与VLR分布的相似性表明,在肠、鳃和肾脏等组织,当机体第一次遭遇入侵外来病原体时,由C1q-MASP-A复合物介导的凝集素补体激活途径(先天性免疫反应)将发挥主要作用,但再次接触同一抗原时,免疫记忆发挥功能(适应性免疫反应),C1q与VLRB相互作用,招募C3,激活补体,最终清除外来抗原。总之,本研究结果证实,在七鳃鳗体内,抗原特异性VLRB能够介导补体依赖的细胞毒作用。VLR与补体C1q和C3的交互作用提供了一个抵抗外来微生物与肿瘤入侵的重要的免疫防御体系。尽管在七鳃鳗体内没有出现免疫球蛋白和补体经典激活途径,但此防御系统在保护七鳃鳗存活至今扮演了一个重要角色。