池蝶蚌阿片肽及其受体介导的神经内分泌免疫调节及其在伤口修复中的作用研究

Research on invertebrate neuroendocrine-immune(NEI) regulatory network in the regulation of environmental adaptation and homeostasis has attracted extensive attention in recent years. In the practice of freshwater pearl production, pearl-nucleus-inserting operation increases the risk of infections and inflammation, accompanied with decreased survival rate of host mussel, denucleation happened, which caused great economic losses to companies for the production of pearl. Therefore, this project, based on our previous works, from the perspective of neuroendocrine immunomodulatory network, using an important freshwater pearl mussel, Hyriopsis schlegelii as the research object, starting with a peptide neurotransmitter (opioid growth factor, OGF), focus on the function of OGF and OGF receptor(OGFR) in relation to immune defences for H. schlegelii and its relevant regulatory mechanism, and on this basis, we would futher study its role in wound repair. The content contains analyzation of the expression pattern of OGF and OGFR in H. schlegeliI immune response, check of the effects of OGF and OGFR for lymphocytes on phagocytosis, package and agglutination, and detection for them on the expression and regulation of inflammatory cytokines, growth factors and immune related genes, as well as examination of its role in wound repair after RNA interference. Finally, OGF-OGFR-mediated NEI network on wound repair would be aslo explored and revealed. The study would not only provide a new implication on disease prevention for freshwater farming mollusks, protection of H. schlegeli germplasm resources and improvement of the production efficiency of freshwater pearls, but also enrich the research contents of the function of the NEI network in the freshwater shellfish, which I think it has important scientific value.

神经内分泌免疫调节系统参与低等无脊椎动物对环境适应和内稳态的调节作用近年来已受到人们的关注。在淡水珍珠生产实践中，插核育珠增加了疾病感染和炎症发生的风险，引起手术蚌存活率下降，产生脱核现象，给育珠生产造成很大的经济损失。因此，本项目结合申请者已有的工作基础，从神经内分泌免疫调节系统的角度，以我国一种重要的淡水育珠贝池蝶蚌为研究对象，从一多肽类神经递质阿片肽入手，研究池蝶蚌阿片肽及其受体介导的神经内分泌免疫调节作用及其在伤口修复中的作用，分析其在池蝶蚌免疫应答中的响应规律，对血淋巴细胞吞噬、包裹和聚集的影响，对炎症因子、生长因子和免疫相关基因的表达调控情况，进一步通过RNAi干扰沉默等研究其在伤口修复中的作用，分析其介导的级联信号分子调控机制。为淡水养殖贝的病害预防、保护池蝶蚌种质资源和提高育珠生产效率开辟新思路，同时亦可丰富神经内分泌调节系统在淡水贝中的功能研究内容，有重要科学价值。

神经内分泌免疫调节系统参与低等无脊椎动物对环境适应和内稳态的调节作用近年来受到人们的关注。在淡水珍珠生产实践中，插核育珠增加了疾病感染和炎症发生的风险，引起手术蚌存活率下降，产生脱核现象，给育珠生产造成很大的经济损失。本课题以我国一种重要的淡水育珠贝池蝶蚌为研究对象，从神经内分泌免疫调节系统的角度，研究了池蝶蚌一多肽类神经递质受体（阿片肽受体，OGFR）介导的神经内分泌免疫调节作用及其在伤口修复中的作用，内容包括一是利用PacBio三代测序平台，完成了池蝶蚌外套膜、鳃及肝胰腺混合组织全长转录组测序，获得了全长非嵌合ROI序列363935条，从全长转录组中同源筛查到大量神经内分泌免疫调节相关基因，其中包括池蝶蚌OGFR cDNA全长基因。二是进一步采用荧光定量PCR分析了池蝶蚌OGFR组织表达特征和模拟育珠手术创伤胁迫后其转录表达特征，结果显示OGFR响应了创伤刺激明显上调表明其可能参与了伤口修复作用，并成功构建了pET32a-OGFR原核表达质粒，为OGFR抗体制备和其蛋白互作研究奠定了基础。三是克隆了其下游潜在调控因子腺苷酸环化酶(AC)基因，检测了嗜水气单胞菌侵染胁迫下池蝶蚌AC在鳃、肝胰腺、血细胞中表达特征，并分析了池蝶蚌AC参与免疫相关组织中cAMP调控关系，结果表明池蝶蚌AC是通过调节 cAMP 可能激活下游一系列信号通路参与了池蝶蚌非特异性免疫作用。为后续探索OGFR与AC关系及其参与池蝶蚌神经内分泌免疫调节系统相关信号转导通路奠定了基础。四是进行了池蝶蚌神经系统的解剖观察及组织学分析，结果表明池蝶蚌神经元胞体多呈圆形或不规则形，存在大型和小型两种类型神经细胞，为后续研究小分子干预神经内分泌调节信号通路其神经生化和组织学变化奠定基础。五是克隆了受OGFR信号潜在调控的下游免疫相关分子，包括热激蛋白70（HSP70）、CuZnSOD/MnSOD、IκB、c-Rel、TRAF6和IRAK4等，并研究分析了它们参与的先天免疫调节部分相关功能。以上结果为淡水养殖贝的病害预防、保护池蝶蚌种质资源和提高育珠生产效率开辟新思路，丰富了神经内分泌调节系统在淡水贝中的功能研究内容。同时发表了5篇论文，申报了4项专利，1个国家水产新品种，1项国家水产行业标准。