鱼类免疫学与寄生虫学学科组--中国科学院水生生物研究所研究生部

学科组风采

鱼类免疫学与寄生虫学学科组

发布时间：2021-07-21

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学科组负责人：聂品研究员

学科组整体的研究方面介绍：

本课题组的研究主要涉及鱼类、两栖类和爬行类的免疫系统与免疫反应，以及水产养殖动物病原微生物的研究，如柱状黄杆菌、爱德华菌的致病机理以及免疫防治，寄生虫种群生态和宿主-寄生虫的相互作用。具体包括：

1. 干扰素（interferon，IFN）是一类细胞因子，是机体受病毒感染后，产生的一组结构类似、功能相近的低分子量的糖蛋白。本研究团队主要对低等脊椎动物干扰素的组成、受体、信号、调控、功能及进化等方面开展深入研究。以爬行动物中华鳖和绿色安乐蜥（Anolis carolinensis）为研究对象，解析了爬行类II型和III型干扰素基因组成、功能及进化。以两栖类模式物种热带爪蟾和青藏高原特有两栖类高山倭蛙为研究对象，对不同两栖类I型干扰素基因的系统发生、表达模式和功能特征进行系统性的比较，提出了关于I型干扰素进化的新学术观点，即两栖类I型干扰素的“独立逆转座假说”，以及脊椎动物I型干扰素进化的新模型。

图1 脊椎动物I型干扰素进化模型

2. 以模式动物斑马鱼（Danio rerio）和特色经济鱼鳜（Siniperca chuatsi）为研究对象，进行鱼类干扰素系统的配受体组成、信号通路、调控以及功能的研究。

图2 鱼类I型和II型干扰素配受关系、信号通路和功能调控模式图

图3 （A）杀鱼爱德华氏菌在模拟体内环境的诱导型培养基中培养时借助Ⅲ型分泌系统形成生物被膜，生物被膜可使病原菌免受抗生素、抗菌肽等抑菌或杀菌作用；（B）杀鱼爱德华氏菌培养过程中添加EseB蛋白可以抑制生物被膜的形成。Bar, 10 µm

4. 柱状黄杆菌（Flavobacterium columnare）是拟杆菌门的一种重要致病菌，可引起鱼类的柱形病，危害几乎所有淡水鱼类，为世界范围内的淡水鱼类养殖造成严重的经济损失。本实验在柱状黄杆菌的遗传多样性、全基因组测序、遗传操作系统构建、毒力因子鉴定与致病机理、宿主产生的免疫反应，以及候选疫苗研制等方面取得了良好的研究成绩。目前，实验室正继续开展柱状黄杆菌致病机理、宿主的免疫反应及疫苗的方面的研究。期望最终阐明柱状黄杆菌的致病机理和宿主的免疫机制，并研制出具有良好保护效果的疫苗。

图4 （A）柱状黄杆菌在Shieh平板上形成假根状菌落；（B）柱状黄杆菌Z6株基因组图谱；（C）柱状黄杆菌基因敲除质粒pMS75图谱；（D）柱状黄杆菌IX型分泌系统结构示意图

近期代表性论文：

1. Gan Zhen^#, Chen Shan Nan^#, Huang Bei, Zou Jun, Nie Pin^*. Fish type I and type II interferons: composition, receptor usage, production and function [J]. Reviews in Aquaculture, 2020, 12: 773–804.

2. Hou Jing, Chen Shan Nan, Gan Zhen, Li Nan, Huang Lin, Huo Hui Jun, Yang Yue Cong, Lu Yi Shan, Yin Zhan, Nie Pin^*. In primitive zebrafish, MHC class II expression is regulated by IFN-γ, IRF1, and two forms of CIITA [J]. Journal of Immunology, 2020, 204 (9): 2401-2415.

3. He Tian Tian, Zhou Ying, Liu Ying Li, Li Duan You, Nie Pin, Li Ai Hua^*, Xie Hai Xia^*. Edwardsiella piscicida type III protein EseJ suppresses apoptosis through down regulating type I fimbriae, which stimulate the cleavage of caspase-8 [J]. Cellular Microbiology, 2020, 22: e13193.

4. Liu Ying Li, He Tian Tian, Liu Lu Yi, Yi Jia, Nie Pin, Yu Hong Bing, Xie Hai Xia^*. The Edwardsiella piscicida type III translocon protein EseC inhibits biofilm formation by sequestering EseE [J]. Applied and Environmental Microbiology 2019, 85: e02133-18.

5. Gan Zhen, Yang Yue Cong, Chen Shan Nan, Hou Jing Zubair Ahmed Laghari, Huang Bei, Li Nan, Nie Pin^*. Unique composition of intronless and intron-containing type I IFNs in the Tibetan Frog Nanorana parkeri provides new evidence to support independent retroposition hypothesis for type I IFN genes in amphibians [J]. Journal of Immunology, 2018, 201: 3329-3342.

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