鰤诺卡氏菌感染的乌鳢脾脏蛋白质组学分析及NCCRP1基因免疫作用研究

乌鳢(Channa argus),是我国重要的养殖经济鱼类。鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae)是一类广泛存在于水环境中的革兰氏阳性、兼性胞内寄生菌,能够感染包括乌鳢在内的多种养殖鱼类,严重影响乌鳢养殖业的健康发展。本研究分析了乌鳢被鰤诺卡氏菌感染后的组织病理变化,基于蛋白质组学和生物信息学分析技术筛选鉴定乌鳢响应鰤诺卡氏菌感染的免疫相关基因,挖掘感染后的免疫相关通路,并对筛选到的差异表达基因非特异性细胞毒性细胞受体(NCCRP1)进行原核表达重组蛋白,制备多克隆抗体标记非特异性细胞毒性细胞(NCC),以鉴定乌鳢的NCC细胞群。主要研究内容和结果如下:(1)病理切片的分析结果显示,鰤诺卡氏菌感染后96 h,肝细胞呈现空泡状,肝内细胞核发生固缩和消失,有较多的肝窦淤血;肾脏组织肾小管排列散乱,细胞出现坏死、脱落现象;脾脏组织中脾脏细胞减少,出现较大结节且结节边界清晰。鰤诺卡氏菌感染造成乌鳢组织细胞不同程度的急性损伤,其中,脾脏出现了结节,表现为更严重的损伤。(2)将鰤诺卡氏菌感染后96 h的乌鳢脾Lorlatinib抑制剂脏组织进行蛋白质组测序,共筛选鉴定出70,671个前体、63,305个肽段、7,688个蛋白质群和7,825个蛋白质。对于蛋白进行注释,其中GO注释显示,共有7,253个蛋白在生物过程、细胞成分和分子功能三大类中得到注释;KOG注释显示,在翻译、核糖体结构和生物发生、RNA加工和修饰等25个小类中共注释了6,252个蛋白;KEGG在6个大类中注释了3,691个蛋白,其中免疫系统注释了619个蛋白,位于有机系统大类的第一位。差异表达蛋白分析共鉴定出700个差异表达蛋白,其中有353个蛋白上调,347个蛋白下调。差异表达蛋白主要富集在补体及免疫级联反应、趋化因子信号通路、自然杀伤细Next Generation Sequencing胞介导的细胞毒性等一些重要的免疫信号通路,蛋白网络互作进一步发现了可能在乌鳢抗鰤诺卡氏菌感染中起重要作用的蛋白,通过蛋白质组学与转录组学数据联合分析发现92.9%的差异表达蛋白与差异表达基因的蛋白水平和m RNA水平呈现正相关,包括NCCRP1、STAT3、TFRC、KRT18等。(3)克隆了NCCRP1的CDS区、构建表达质粒并进行原核表达、纯化出NCCRP1重组蛋白进行多克隆抗体制备。利用q RT-PCR和Western-blot技术对NCCRP1在m RNA和蛋白水平的表达模式进行分析,结果显示,NCCRP1主要表达在乌鳢的肝脏、脾脏、肾脏组织中。鰤诺卡氏菌感染后,NCCRP1的m RNA和蛋白水平都出现了上调,在脾脏组织中呈现持续的上调表达,肾脏和肝脏组织中m RNA水平在感染1 d和2 d后呈现迅速上调,蛋白水平在感染4 d后呈现上调表达。3-Methyladenine分子量(4)在验证了抗体特异性的基础上,利用anti-NCCRP1抗体通过血液、脾脏组织检测、流式细胞术等三种方式皆证明了抗体能够标识NCC,并且通过细胞形态分析,认为乌鳢的NCC为一类中性粒细胞群。综上所述,鰤诺卡氏菌感染乌鳢可以导致脾脏、肝脏、肾脏组织损伤,鰤诺卡氏菌激活或抑制大量免疫相关蛋白的差异表达,调节相关免疫信号通路参与免疫反应,可利用anti-NCCRP1抗体标识NCC,鉴定了NCC为一类中性粒细胞,初步证明了NCCRP1在乌鳢抗鰤诺卡氏菌感染中发挥重要作用,为深入研究鰤诺卡氏菌感染乌鳢抗病的分子机制提供参考。