魚類白血球における病原真菌受容体とシグナル伝達物質の探策

鱼类白细胞中致病真菌受体和信号转导器的探索

基本信息

批准号：
15780137
负责人：
倉田修
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Nippon Veterinary and Life Science University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

真菌感染に対する魚類の生体防御は、白血球を中心とする宿主細胞による侵入菌糸の包囲化がその主体をなす。しかしながら、そのメカニズムについては明らかになっていない。本研究では、コイおよびニジマスを対象に、魚類白血球による病原真菌の認識とシグナル伝達系を含んだ活性化機構について研究を進めた。魚病真菌の一種であるAphanomyces piscicidaの産生するガラクトース結合性タンパク(GBP)がコイ白血球の活性化を誘導することを明らかにした。GBPで刺激された白血球では一部のタンパクにチロシンリン酸化の上昇が観察され、本タンパクがコイ白血球膜表面のGBPレセプタータンパクである可能性を示唆した。一方、ニジマスの病原真菌であるIchthyophonus hoferiとニジマス腎臓白血球を混合培養すると、生体内で認められる異物包囲化と類似の細胞反応が観察された。本反応は、顆粒球、マクロファージそしてリンパ球の多くの細胞種によって担われていることが明らかになった。包囲形成のプロセスは、顆粒球およびマクロファージのI. hoferiへの接着から始まり、その後、I. hoferiを中心にリンパ球を含んだ全ての白血球による細胞凝集が生じ、包囲化に至った。包囲形成過程におけるサイトカインの発現を調べたところ、炎症性サイトカインであるIL-1βおよびTNFαの発現上昇が包囲形成初期(顆粒球およびマクロファージの接着時)に認められ、I. hoferiとの接着により活性化された顆粒球およびマクロファージがこれらサイトカインを産生し、包囲形成に重要な役割を果している可能性を示唆した。包囲形成誘導に関与する病原体認識メカニズムについて調べたところ、多糖であるフコイダンおよびヘパリンがニジマス白血球によるI. hoferiの包囲化を阻害した。さらに、これら多糖は、I. hoferiに結合性を示す数種の白血球膜タンパクのI. hoferiへの結合も阻害し、本膜タンパクが包囲形成誘導レセプターである可能性を示唆した。本研究を通じ、糖鎖を介した認識機構が病原真菌に対する魚類生体防御の根幹をなしていることが確認できた。

鱼类针对真菌感染的生物防御主要是通过将以白细胞为中心的宿主细胞包围的菌丝细胞来进行。但是，机制尚不清楚。在这项研究中，我们研究了鱼类白细胞对致病真菌的识别以及涉及鲤鱼和彩虹鳟鱼的激活机制，包括信号转导系统。已经表明，一种鱼类疾病真菌的Aphanomyces piscicida产生的半乳糖结合蛋白（GBP）会诱导鲤鱼白细胞的激活。在某些蛋白质中，在GBP刺激的白细胞中观察到酪氨酸磷酸化，这表明该蛋白可能是鲤鱼白细胞膜表面上的GBP受体蛋白。另一方面，当鱼thyophonus hoferi的混合培养物，一种彩虹鳟鱼的致病真菌和彩虹鳟鱼的白细胞时，观察到类似于观察到体内异物包膜的细胞反应。发现该反应是由许多细胞类型进行的：粒细胞，巨噬细胞和淋巴细胞。包裹的过程始于粒细胞和巨噬细胞对。霍菲利的粘附，然后由围绕I. hoferi周围的所有白细胞构成细胞聚集，导致信封。当在包膜形成过程中检查细胞因子时，炎症性细胞因子IL-1β和TNFα表达的增加在被包膜形成（粒细胞和巨噬细胞的粘附时）早期观察到，这表明粒细胞和巨噬细胞通过粘附而引起的作用。当我们研究涉及诱导包膜的病原体识别机制时，多糖富藻糖素和肝素通过彩虹鳟鱼白细胞抑制了I. Hoferi的包膜。此外，这些多糖还抑制了几种与Hoferi结合的白细胞膜蛋白的结合，这表明膜蛋白可能是诱导包膜形成的受体。通过这项研究，已经证实糖基化机制构成了针对致病真菌的鱼类生物保护的基础。