鱼类调节性T淋巴细胞对缓解食源性肠炎的分子调控机制研究

Fish enteritis caused by fishmeal substitution with plant proteins is the main restricting factor for the abundance use of plant protein in formulate diet. The inflammation/self-healing cycle in the process of disease progressing suggests that anti-inflammation mechanism is involved. However, there are few research on anti-inflammation mechanism in such enteritis. T cells, as the main immunocytes involved, have an immunomodulating group called regulatory T cells (Treg), which could probably inhibit imflammation. Thus the mechanism involved in Treg inhibiton is important for the pathology research. We will identify Treg in gut-associated lymphoid tissue, and then investigate its function in foodborne enteritis by analyzing the pattern of Th1/Th2, Th17/ Treg balance as well as cytotoxic lymphocytes at both the healthy and pathological states in grass carp SBMIE model. After that, we will clarify modulating effects of stimulating factors on Treg, in order to clarify the molecular and cellular immunological mechanism of Treg for alleviating enteritis caused by fishmeal substitution with plant proteins. Meanwhile, we will also seek safe and effective oral delivery agents targetting on Treg, in order to provide the research base for medicine development of fish foodborne enteritis.

植物蛋白源替代鱼粉所引起的肠炎是植物蛋白源在鱼类配合饲料中大量使用的主要限制因素。此类食源性肠炎的病程中存在着发炎/自愈的周期，提示鱼类肠粘膜免疫系统内存在缓解炎症的机制，但是目前对鱼类肠炎缓解机制的研究基本空白。T细胞是鱼类食源性肠炎中的主效细胞，其中调节性T细胞（Treg）可能具有抑制炎症的作用，因而对探究肠炎缓解机制有重要意义。因此，本项目拟以草鱼为研究对象，在肠粘膜免疫组织中鉴定Treg细胞并探究其在食源性肠炎中的功能，分析Treg对Th以及杀伤性淋巴细胞的作用，明确相关激活因子对Treg细胞的调控效应，从而获得Treg细胞对缓解鱼类食源性肠炎的分子及细胞免疫学机制，同时探索以Treg细胞为靶标的安全有效的口服制剂，旨在为预防和缓解鱼类食源性肠炎的药物开发提供理论依据。

植物蛋白源替代鱼粉所引起的肠炎，是植物蛋白源在鱼类配合饲料中大量使用的主要限制因素。此类食源性肠炎的病程中存在着发炎/自愈的周期，提示鱼类肠粘膜免疫系统内存在缓解炎症的机制。而T/B淋巴细胞是鱼类食源性肠炎中的主效细胞，其中调节性淋巴细胞可能具有抑制炎症的作用，因而对探究肠炎缓解机制有重要意义。本项目首先采用鱼类免疫基因库揭示了鱼类肠肝免疫力的基本面貌；然后在可自愈的草鱼豆粕诱导的肠炎模型中，采用自制的肠炎关键因子的抗体，包括淋巴细胞表面标记分子和促/抗炎细胞因子，结合转录组和miRNA组学的免疫学角度的分析，揭示了鱼类食源性肠炎自愈过程中的肠肝免疫调节的机理所在。特别是在肠炎的明显期和转归期发现了大量候选的免疫基因和miRNA参与肠炎的自愈过程。值得一提的是，还发现调节性T淋巴细胞可能在转归期参与自愈。接着，采用自制CD25抗体，分离了草鱼的调节性淋巴细胞，并从中鉴定了调节性T淋巴细胞的分化调节因子IDO和效应因子IL35，阐明了二者的免疫调节分子机理。此外，还建立了免疫调节的一系列基因分别敲除的斑马鱼品系。另一方面，基于多组学分析所得的靶向调节性T淋巴细胞的胆碱能抗炎通路，先建立了斑马鱼豆粕诱导肠炎的动物模型，分析了豆粕及其主效抗营养因子致炎的免疫学机理，再在此动物模型中进行了旨在缓解食源性肠炎的药物饲料添加实验，发现饲料添加适量胆碱酯酶抑制剂加兰他敏具有预防效果。因此，本项目既在鱼类的肠肝免疫力以及肠粘膜免疫调节机理上取得了理论突破，又在鱼类食源性肠炎的药物或饲料添加剂的应用研发上进行了尝试。通过4年的努力，本项目已发表高水平SCI论文3篇，申请发明专利1项，培养研究生6人，培养国家杰出青年科学基金获得者1人。本项目成果，为深入研究鱼类食源性肠肝病变及其缓解的免疫调节机理，提供了研究基础以及工具抗体和动物模型；并对相关药物或饲料添加剂的研发，甚至是抗病育种分子模块，提供了研究方法和候选因子。