哈氏弧菌疫苗免疫后红笛鲷转录组和免疫相关基因的表达

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本研究利用RNA-seq技术对红笛鲷在哈氏弧菌灭活疫苗免疫前后头肾和脾脏进行转录组测序分析,共获得表达显著差异的Unigenes10536条(R0 vs R1)、14755条(R0 vs S0)、14009条(R1 vs S1)和13114条(S0 vs S1);筛选到与免疫直接相关Unigenes1264条,其中340条表达上调、924条表达下调;与免疫直接相关基因279个,其中102个基因表达上调、177个基因表达下调,大部分参与了机体免疫相关逋路,其中参与细胞黏附分子通路的最多,其次为T细胞受体信号通路。  应用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了膜结合型免疫球蛋白mIgD、mIgM、mIgM-2、mIgZ和分泌型sIgZ基因的全长cDNA序列。它们的cDNA序列全长分别为3412bp、1836 bp、1073bp、1713 bp和2406 bp,编码998、508、282、467和504个氨基酸,其蛋白结构分别为VDJ-μ1-δ1-δ2-δ3-δ4-δ5-δ1-δ6-δ7-TM、VDJ-μ1-μ2-μ3-TM、VDJ-μ1-T、VDJ-τ1-τ2-τ3和VDJ-τ1-τ2-τ3-TM,这5个免疫球蛋白Igs恒定区均存在保守的半胱氨酸和色氨酸残基。  应用RACE技术成功克隆了T细胞表面标志CD3γδ、CD3ε、CD3ζ、CD4、CD4-2、CD8α和CD8β基因的全长cDNA序列。它们的cDNA序列全长分别为1435bp、1392 bp、1717 bp、2216 bp、1121 bp、1576 bp和1486 bp,编码185、174、151、476、310、225和210个氨基酸。CD3γδ、CD3ε、CD3ζ、CD4、CD4-2、CD8α和CD8β均为I型跨膜蛋白分子,由信号肽、胞外区、跨膜区和胞浆区四个结构域组成。红笛鲷CD3γδ和CD3ε分子胞外区和胞浆区分别含有保守的Cys残基、CXXC基序和免疫受体络氨酸活化基序(Immunoreceptor Tyrosine-basedActivation Motif, ITAM),CD3ζ含有三个保守的ITAM基序。红笛鲷CD4和CD4-2分子胞外Ig样区含有保守的Cys残基,胞浆区存在高度保守的Src家族酪氨酸蛋白激酶p56lck的结合位点CXC基序。红笛鲷CD8α和CD8β胞外区和胞浆区分别含有保守的Cys残基和p56lck的结合位点CXH基序。  IgM、IgD和IgZ基因在头肾、后肾、脾脏和胸腺中高表达,在粘膜免疫组织鳃和肠中也有一定的表达;CD3、CD4和CD8在胸腺中表达量最高,其次是后肾、脾脏、头肾、鳃和肠。体外刺激实验中,ConA和PolyI∶C在12h内可以显著提高头肾淋巴细胞CD3和CD8表达水平,以及LPS和ConA在12h可以显著提高淋巴细胞CD4表达水平。头肾和脾脏的IgM、IgD和IgZ在哈氏弧菌疫苗免疫后开始上调表达,表达量最高分别出现在免疫后3-14d,与对照组表达水平存在显著差异(P<0.05);胸腺、头肾和脾脏的CD3、CD4和CD8 mRNA在哈氏弧菌疫苗免疫后表达量开始上调,在24h内达到最高,与对照组表达水平存在显著差异(P<0.05)。  构建原核表达质粒pET32a-IgD、pET32a-IgZ、pET32a-CD4和pET32a-CD8。优化表达条件后对重组蛋白进行纯化并利用纯化后的重组蛋白免疫新西兰大白兔制备了多克隆抗体。ELISA检测显示,所获得的4种抗血清效价均为1∶512000。免疫组化结果显示,IgD、IgZ、CD4和CD8阳性细胞在头肾、脾脏、胸腺、鳃和肠组织均有不同程度的分布。
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