母源凝集素ZfOL在斑马鱼胚胎发育早期的免疫保护作用研究

鱼类胚胎发育早期因感染疾病造成胚胎死亡导致的经济损失在养殖业经济整体损失中占有非常大的比重，因而系统研究鱼类胚胎发育早期的先天免疫保护机制无论在理论研究还是在应用研究中都具有重要的意义。我们最近在银鲫卵母细胞中克隆并纯化了位于卵母细胞皮质颗粒、在卵母细胞和胚胎发育早期持续高水平表达的新型母源凝集素GOL，并证实其对革兰氏阴性菌具有明显抑制作用。本研究拟在对GOL时空表达模式和生化特性已进行系统研究的基础上，利用模式生物斑马鱼，通过体内蛋白过表达、蛋白耗竭以及营救的方法，结合一系列体外实验，对GOL在斑马鱼中的同源基因ZfOL在早期胚胎发育中的免疫保护功能进行深入分析。以期了解鱼类母源凝集素这类蛋白在鱼类早期胚胎发育过程中作为先天免疫因子在免疫保护中所扮演的角色。为阐明鱼类母源凝集素在鱼类胚胎发育早期免疫机理和作用机制提供有价值的参考，具有重要的理论研究意义和潜在的应用价值。

凝集素在鱼类胚胎发育早期对外界病原体仍然有一定的来自自身非特异性免疫和母源性免疫抵御能力，卵母细胞中的凝集素等物质被认为是来自母体的免疫物质，并且有可能在鱼类胚胎发育过程中发挥重要作用。在本研究中，首先我们克隆得到了斑马鱼母源凝集素基因zfol，通过RT-PCR和western-blot对其进行了mRNA水平和蛋白水平的时空表达分析，发现zfol在斑马鱼胚胎发育过程中呈现出动态变化，在斑马鱼胚胎发育初期，zfol mRNA表达量较高，随着胚胎的不断发育，zfol的mRNA表达量有所下降，到后期表达量又上升；斑马鱼成鱼各组织中mRNA水平，除了精巢不表达外，在成鱼肝脏、肾脏、卵巢、脑、心脏中均有表达，且表达量相当。而Zfol蛋白在卵巢中表达量最高，肾脏中也有表达，但是表达量相对较低，而在肝脏、脑、精巢、心脏这些组织中均不表达；在胚胎发育0到4小时时蛋白的表达量较高，6~9小时蛋白表达量下降，12~16小时蛋白表达量又再上升，20~24小时下降，到36小时蛋白表达量升高，而后Zfol蛋白的表达量又下降。为了进一步研究zfol基因在斑马鱼胚胎发育过程中所扮演的角色，我们构建了zfol基因的斑马鱼突变体。通过对zfol基因的斑马鱼突变体进行研究，初步了解zfol在斑马鱼胚胎生长发育过程中发挥的功能。对zfol斑马鱼突变体的生长发育过程进行观察发现，缺失zfol后的斑马鱼发育较缓慢，围心腔处有轻微膨大的现象，这些结果暗示，zfol可能在调控斑马鱼生长发育中发挥一定的作用，同时由于围心腔的膨大通常是链球菌感染引起的，所以初步认为zfol在抵御链球菌感染上发挥一定作用，说明其在斑马鱼生长发育过程中可能发挥一定的免疫保护作用。