七鳃鳗高迁移率族蛋白B1在免疫应答及炎症反应中的作用

As a model organism, lamprey is important experimental materials on researching origin and evolution of the adaptive immune. The high mobility group box 1 plays an important role in human lymphocyte differentiation and development. Our previous research found that HMGB1 was expressed at a higher level in lymphocyte-like cells of lympho-hematopoietic tissue and peripheral blood. HMGB1 expression showed a significant up-regulation in the lymphocyte-like cells of the lamprey challenged with LPS and ConA. It was showed that lamprey HMGB1 correlated closely to adaptive immune response. The project study the role of lamprey HMGB1 in the lymphocytes proinflammatory, proliferation and migration using confocal microscopy,enzyme-linked immunosorbent assay, fluorescence quantitative PCR, flow cytometry and Transwell migration method on the basis of isolation and culture of lamprey lymphocytes, which can provide clues for the study of HMGB1 protein in lamprey unique adaptive immune responses and inflammatory reaction mechanism, in addition, provide new ideas for the study of fish disease.

作为模式动物，七鳃鳗是研究适应性免疫起源和进化的重要实验材料。高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1,HMGB1)在人类淋巴细胞的分化发育中发挥重要作用。申请人前期工作发现，七鳃鳗HMGB1在淋巴造血组织和外周血中含有独特的类淋巴细胞中高表达，当利用脂多糖（LPS）和刀豆蛋白（ConA）免疫七鳃鳗使HMGB1基因表达量显著上调，说明七鳃鳗HMGB1与适应性免疫应答密切相关。本项目在分离培养七鳃鳗类淋巴细胞的基础上，运用共聚焦显微镜、酶联免疫吸附试验、荧光定量-PCR、流式细胞术及Transwell迁移等方法，探讨七鳃鳗HMGB1介导的类淋巴细胞的促炎，增殖及迁移作用，不仅为研究HMGB1蛋白在七鳃鳗独特的适应性免疫应答及炎症反应的作用机理提供线索，而且为鱼类疾病研究提供新的思路。

作为模式动物，七鳃鳗是研究适应性免疫起源和进化的重要实验材料。高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1,HMGB1)在人类淋巴细胞的分化发育中发挥重要作用。我们研究发现，HMGB1在七鳃鳗各组织中高表达，尤其是神经轴体组织，鳃，肠及肾组织。流式细胞术（FACS）及免疫印迹结果显示七鳃鳗类淋巴细胞和神经轴体组织细胞高表达HMGB1，且能够主动分泌到细胞外，属于分泌型蛋白，而在高等脊椎动物中，只有细胞受到外源如脂多糖（LPS）刺激时才主动分泌到细胞外。激光共聚焦显微镜技术结果显示HMGB1蛋白存在于七鳃鳗细胞胞浆中，不存在于细胞核中，与人HMGB1定位在细胞核中显著不同。当用LPS免疫七鳃鳗使HMGB1基因表达量显著上调，说明七鳃鳗HMGB1与适应性免疫应答密切相关。通过半定量和实时荧光定量PCR检测在体内以rLj-HMGB1蛋白免疫七鳃鳗后以及体外以rLj-HMGB1蛋白刺激神经轴体细胞后炎症因子MIF、IL-8和IL-17基因表达量比正常组显著下调，说明在rLj-HMGB1刺激后，并没有发生促炎反应，且降低炎症因子的产生。此外，研究首次发现七鳃鳗中存在一种特异性免疫杀伤分子LIP，识别杀伤外来物质。免疫共沉淀及ITC实验证实Lj-HMGB1蛋白与LIP蛋白相互作用，协同完成七鳃鳗的免疫调节及应答反应。本论文从免疫功能方面对日本七鳃鳗HMGB1蛋白进行了研究，这些结果为探究七鳃鳗固有免疫系统起源和进化奠定了一定基础。不仅为研究HMGB1蛋白在七鳃鳗独特的适应性免疫应答及炎症反应的作用机理提供线索，而且为鱼类疾病研究提供新的思路。