魚類粘膜免疫系統(tǒng)

1、魚類粘膜免疫系統(tǒng)真骨魚類粘膜相關(guān)淋巴組織(mucosa2associatedlymphoid tissues)主要包括 腸道、皮膚和鰓，這些暴露于外環(huán)境的組織及其表面的粘液構(gòu)成了抵御病原入 侵的第一道屏障.這些組織中分布有各種免疫細胞，使其具有獨立完成局部免 疫應(yīng)答的功能口1. 1 腸道魚類的腸道粘膜層可分為兩層：腸上皮層(laminaepithelialis)和腸固有層 (lamina propria) 7,8.粘膜層中分布有粒細胞、巨嗜細胞等白細胞，主要存在 于腸道皺褶的固有層，而上皮層中較少魚類腸道雖然沒有類似哺乳動物Peyer 氏淋巴集結(jié)，但是還有著相當(dāng)數(shù)量的淋巴細胞，主要分布在腸道的

2、中后部.根據(jù)它 們的位置，可以分為腸道固有層淋巴細胞(lamina proprialymphocytes ,LPLs )和上皮內(nèi)淋巴細胞(intraepitheliallymphocytes ,IELs).通過免疫組化檢測發(fā)現(xiàn)，后腸中的Ig+淋巴細胞主要分布在 固有層，上皮層中的淋巴細胞則大多是Ig-細胞10也有報道在中腸上皮層有Ig+細 胞的分布.Ig -的細胞一般被認為是T細胞,Abelli等uh應(yīng)用胸腺細胞的單抗檢測 腸道淋巴細胞，也證實T細胞主要分布于腸道上皮層.McMillan和Secombes9發(fā) 現(xiàn)，腸上皮層細胞淋巴細胞對腫瘤靶細胞具有類似T細胞的細胞毒性，這個結(jié)果與 T、B淋巴

3、細胞在腸道中的分布情況相吻合.1. 2 皮膚魚類的皮膚表皮主要由上皮細胞組成,其間分布有粘液細胞和囊狀細胞,另外還 證實，皮膚表皮還存在抗體分泌細胞.1. 3 鰓鰓組織的細胞主要由大淋巴細胞、小淋巴細胞巨嗜細胞、中性粒細胞、嗜酸性 粒細胞、杯狀細胞、泌氯細胞(chloride cells)、上皮細胞等構(gòu)成.鰓上淋巴 細胞和巨嗜細胞基礎(chǔ)13.通過檢測這些細胞內(nèi)酶的活性，結(jié)果表明部分粒細胞及 巨嗜細胞具有酸性磷酸酶、堿性磷酸酶及非特異性脂酶的活性，類似于外周血免 疫細胞的酶活性特點12.進一步研究表明魚類鰓上的細胞能產(chǎn)生和分泌一種化學(xué) 趨化物質(zhì)(chemoattractants )，能引起白細胞向

4、鰓的局部遷移;而鰓上的白細 胞遷移活性遠遠低于頭腎白細胞,這種現(xiàn)象與腸道白細胞類似，意味著白細胞遷 移到粘膜組織后,就對趨化物質(zhì)不敏感了，因而駐留在粘膜組織.從鰓淋巴細胞對 有絲分裂原LPS和PHA的應(yīng)答情看,PHA能明顯引起淋巴細胞轉(zhuǎn)化,而LPS引起的淋 巴細胞轉(zhuǎn)化則相對較弱，推測鰓上的淋巴細胞中T細胞占多數(shù)14.粘膜免疫系統(tǒng)的非特異性免疫魚類的非特異性免疫，如通過一些非特異性的溶菌酶、蛋白酶及呼吸暴發(fā)產(chǎn)生的 活性氧自由基等來殺滅入侵微生物，是魚類相當(dāng)重要的防御機制之一.研究表明, 粘膜免疫系統(tǒng)也存在這些非特異性的免疫機制.通過對魚的皮膚和粘液抽提物進 行研究，發(fā)現(xiàn)其中具有一些非特異性的抗細

5、菌、真菌的物質(zhì)15，這些物質(zhì)對病原 的作用具有廣譜性.對皮膚粘液與寄生蟲感染的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，虹鱒鰭條和皮膚 粘液細胞密度與三代蟲感染強度呈負相關(guān)，并認為粘液中的溶菌酶、蛋白酶、免 疫球蛋白及C3補體對寄生蟲的感染都有影響.魚類鰓和腸道的吞噬細胞都存在活 性氧自由基(O-2 )鰓上的吞噬細胞具有吞噬活性，但是從其O-2活性看，其呼 吸暴發(fā)(respiratory burst )強度不如頭腎白細胞.而對腸道巨嗜細胞的呼吸 暴發(fā)進行研究，結(jié)果表明虹鱒后腸巨嗜細胞對PMA刺激后的化學(xué)發(fā)光反應(yīng) (chemiluminescence response)強度明顯比前腸細胞強，這種差別并不是因為 巨嗜細胞在前

6、、后腸中數(shù)量上的明顯差別，而是兩個部位的巨嗜細胞細胞反應(yīng)強 度不相同.此外，大劑量的維生素E可以增強魚類腸道白細胞的吞噬活性,這可能 與維生素E能增強吞噬細胞膜的流動性有關(guān).魚類的嗜曙紅粒細胞 (eosinophilic granule cells ,EGCs)在非特異性免疫中也有相當(dāng)重要的作用。 Flano等發(fā)現(xiàn)虹鱒魚體外培養(yǎng)的鰓在受到細菌刺激時,EGCs數(shù)量增加,并推測EGCs 是由局部的前體細胞分化而來.Holland等us的結(jié)果也證實了這一點，在體外培養(yǎng) 的鰓受到LPS和人重組TNFa刺激時,EGCs的數(shù)量有顯著的增加，并且還發(fā)現(xiàn)魚體 受急性應(yīng)激(acute stress )和慢性應(yīng)激

7、(chronicstress)時,EGCs的數(shù)量也會 增加，這些現(xiàn)象類似于哺乳動物肥大細胞應(yīng)激時的反應(yīng)機制.另外魚類皮膚、鰓 及腸道的EGCs與哺乳動物肥大細胞有類似的細胞酶活性(如磷酸酶，非特異性脂 酶等)，并在P物質(zhì)(substance P,SP)、辣椒素等物質(zhì)的刺激下發(fā)生去顆?；?而一般認為魚類的EGCs細胞與哺乳動物肥大細胞是同源的.粘膜免疫系統(tǒng)的特異性免疫在哺乳動物中，當(dāng)抗原接觸粘膜時，可以引起局部的免疫應(yīng)答，并分泌特異性的 IgA抗體.成特異性免疫應(yīng)答.最初，研究表明口服和腸道灌注的方法進行免疫 都可以引起體液和細胞免疫應(yīng)答，而且口服疫苗可以使魚體產(chǎn)生不依賴于血清抗 體的粘膜抗

8、體.近十年來，圍繞這一問題的研究取得了很大的進展,越來越多的學(xué) 者傾向于粘膜免疫系統(tǒng)可以不依賴系統(tǒng)免疫，獨立地完成特異性免疫應(yīng)答這一觀 點;粘膜免疫系統(tǒng)可獨立完成抗原攝取、呈遞及抗體分泌,并且局部的免疫應(yīng)答 對抵御病原的入侵起著重要的作用M.4粘膜免疫系統(tǒng)的免疫調(diào)節(jié)目前魚類的免疫調(diào)節(jié)的研究尚為起步階段，對粘膜免疫系統(tǒng)的免疫調(diào)節(jié)則還很欠 缺.Dezfuli等18對感染絳蟲的褐鱒(Salmo trutta )腸道中的多種神經(jīng)調(diào)節(jié)因 子，包括P物質(zhì)(substance P ,SP)、降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin generelated peptide ,CGRP)、甲硫啡肽、腸血管肽(va

9、soactiveintestinal peptide ,VIP)、血清素等進行研究,這些神經(jīng)因子都是哺乳動物腸道免疫調(diào)節(jié) 相關(guān)因子，結(jié)果表明魚類抗腸道絳蟲炎癥反應(yīng)中，這些神經(jīng)因子的水平也有發(fā)生 變化，如SP、甲硫啡肽、VIP、血清素水平都有不同程度的上升，暗示著這些神經(jīng) 因子參與了魚類腸道的免疫調(diào)節(jié)，但這些因子如何調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)則還有待于進一 步的研究.另外有研究表明粘膜免疫系統(tǒng)對抗原的應(yīng)答具有選擇性,J ones等發(fā) 現(xiàn)魚類腸道對KLH(keyhole limpet hemocyanin)不產(chǎn)生免疫應(yīng)答，而通過注射 KLH卻可以引起系統(tǒng)免疫應(yīng)答,其原因是腸道B淋巴細胞對該抗原是選擇性不應(yīng)答, 對腸道適應(yīng)性的B細胞層次的免疫調(diào)節(jié).5粘膜免疫研究展望由于魚類是進化上最早具有較完善免疫系統(tǒng)的動物，對其粘膜免疫系統(tǒng)的研究， 將豐富人們對魚類免疫學(xué)、比較和發(fā)育免疫學(xué)的認識，對免疫系統(tǒng)的發(fā)生和進化 都有重要意義，日前已逐漸為人們所重視，成為魚類免疫學(xué)中的又一熱點.然而目 前仍然有許多問題尚待進一步研究，包括粘膜免疫應(yīng)答的機制，如抗原的攝取、 呈遞、T/ B淋巴細胞的應(yīng)答;細胞因子及內(nèi)分泌系統(tǒng)對粘膜免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié);致 敏免疫細胞從誘導(dǎo)部位到效應(yīng)部位的歸巢(homing)(這一點是目前哺乳動物免疫 學(xué)研究中的前沿及熱點)；粘膜免疫與系統(tǒng)免疫之間的相互協(xié)作關(guān)系等等.另外, 對魚類粘膜免