棘皮动物繁殖期免疫调控与微生物互作研究进展

棘皮动物是主要的后口动物之一,在进化上具有重要意义,海参、海胆等作为我国重要水产养殖物种,具有重要的经济价值和营养价值。免疫对动物生长、发育、繁殖具有重要的作用,微生物参与宿主免疫调节,其作用至关重要。繁殖期是动物重要的生活史阶段,但动物在繁殖期会出现免疫力降低等系列生理功能下降的现象。笔者主要综述了棘皮动物非特异性免疫类型、参与棘皮动物免疫的微生物类群、棘皮动物繁殖期免疫调控与微生物协同作用的研究进展,并展望了棘皮动物免疫应答的研究方向与应用前景,为未来棘皮动物繁殖期免疫调控的研究与应用提供了借鉴和参考。

棘皮动物弧菌诱导中间球海胆免疫致敏现象分析

为探究中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)是否存在免疫致敏现象,使用棘皮动物弧菌(Vibrio echinoideorum)对中间球海胆进行重复感染(首次、二次菌浓度分别为10^(3)、10^(4) CFU/mL),检测并比较了两次注射感染后不同时间点中间球海胆体腔细胞密度、吞噬能力、酸性磷酸酶(ACP)活力、活性氧(ROS)含量、总抗氧化能力(T-AOC)等相关免疫指标的变化,以及二次感染后免疫致敏组和对照组间成活率的差异。结果表明:与首次感染相比,二次感染时诱导致敏组的体腔细胞总密度、吞噬细胞密度、ACP、ROS和T-AOC等均出现显著上升(P<0.05),且响应时间明显缩短,达到峰值的时间分别提前了36、36、84、12、36 h,且各指标的峰值均显著高于首次感染(P<0.05);二次感染后,诱导致敏组在6 h时的吞噬率(45.41%±6.39%)显著高于对照组(33.17%±1.94%);经过棘皮动物弧菌低浓度诱导后,诱导致敏组存活率(43.33%±10.00%)显著高于未经诱导的阳性对照组(7.78%±10.71%)(P<0.05)。研究表明,低浓度棘皮动物弧菌能诱导中间球海胆产生免疫致敏现象,此结果可为中间球海胆的疾病防控提供新思路。

棘皮动物海星(Patiria miniata)全基因组微卫星分布特征

微卫星存在于大多数生物体中。本研究采用生物信息学方法对棘皮动物门的海星全基因组微卫星分布规律进行分析。结果表明:海星全基因组微卫星总数为163 819个,总长度为2 655 030 bp,占基因组序列总长度的0.44%。微卫星单碱基、二碱基、三碱基、四碱基、五碱基和六碱基重复单元中数量最多的分别为(G)_(n)、(AT)_(n)、(TTA)_(n)、(TTTG)_(n)、(ACTCG)_(n)和(TACATG)_(n)。海星不同类型微卫星的重复次数分布差异较大。不同基因区和基因间区的数量及丰度不同,其中基因间区的微卫星数量及其丰度最大,为82 871个(3 229.00个/Mb),编码区的微卫星数量及其丰度最小,为936个(226.29个/Mb)。编码区中,微卫星最多的类型为三碱基重复,非翻译区、外显子、内含子和基因间区最多的类型均为单碱基重复。在微卫星丰度分布的位置特征分析中,基因上游500 bp和下游500 bp区域的微卫星丰度最大,分别为4 527.64个/Mb和4 844.82个/Mb。在外显子中,倒数第一外显子的丰度最大(数量为2 686个),为1 725.52个/Mb,其余外显子的丰度较为接近。不同位置区域的内含子丰度也较为接近,丰度为2 730.42~3 047.94个/Mb。本研究结果为海星的进一步深入研究提供参考数据。

棘皮动物感觉功能及其相关受体的研究进展

感觉系统是外界环境与有机体内在信号系统之间的“转换器”,也是生物应对外界环境变化的“哨兵”,能够敏锐捕捉外界环境信号的变化,在有机体的生长、摄食和繁殖等重要生物学过程中起到了至关重要的作用。棘皮动物具有特殊的五辐对称结构,缺乏神经中枢,主要依靠散布全身的感觉系统对外界进行感知并做出响应,其关键的分类地位和独特的生物学特征为感觉系统的功能研究提供了特殊的背景。本文对棘皮动物感觉系统研究方法、不同感觉系统介导的行为特征以及相关受体发掘进行了全面综述,以期进一步解析棘皮动物感觉系统在棘皮动物特殊生理行为调控中的作用机制,为棘皮动物关键经济物种的高效绿色增养殖提供科学的理论支撑。

胶州湾棘皮动物的数量变化及与环境因子的关系

利用 1998～ 2 0 0 2年 19个季度月胶州湾 10个站的海洋调查资料 ,对底栖棘皮动物的数量变化及与环境因子的关系进行了初步研究 .胶州湾棘皮动物平均总生物量 11.82 g/m2 ,平均总栖息密度 5 .6 3个 /m2 .分布区主要在 1、3、4、7号站 ,底质沉积类型为粉砂 -粘土、有机质含量较高的区域 .棘皮动物的分布除与底质有关外 ,其数量变化与温度、初级生产力关系较明显 ,二者升高 ,其生物量、密度也较明显升高 .图 5表 3参

棘皮动物免疫学研究进展

棘皮动物属原始后口动物、无脊椎动物的最高等类群,它处于由无脊椎动物向脊椎动物开始分支进化的阶段.研究皮动物的免疫功能和作用机理,对从比较免疫学角度探讨动物免疫系统进化过程有承前启后的重要意义.因此,有必要对皮动物的免疫学研究进展作一个较全面的综述,并理清未来的研究热点和方向.棘皮动物与其他无脊椎动物一样具有先天免疫系统,但未发现脊椎动物所具有的获得性免疫.其免疫应答是由参与免疫反应的效应细胞——体腔细胞和多种体液免因子共同介导的.比较免疫学分析表明,棘皮动物存在脊椎动物补体系统的替代途径和凝集素途径,但未发现经典途径和确的终端途径.棘皮动物先天性免疫系统存在数量庞大的基因家族.今后应加强对未知免疫相关基因、蛋白质、信号传导径及效应分子的研究,回答免疫系统的起源、功能和进化等问题.

棘皮动物线粒体基因组的基因重排、分子标记及系统发生分析

棘皮动物(echinoderms)是海洋生境中所特有的无脊椎动物重要类群,本文全面比较分析了棘皮动物29个物种的线粒体全基因组。线粒体基因组主编码基因的分析结果显示,海胆纲Echinoidea和海参纲Holothuroidea物种的基因排列完全相同;海星纲Asteroidea物种之间的基因排列也完全相同,然而与海胆纲、海参纲相比,存在一个长片段的倒位。海百合纲Crinoidea的栉羽星Phanogenia gracilis和花形羽枝Florometra serratissima主编码基因的基因排列完全相同,地中海海羊齿和海百合Neogymnocrinus richeri与此相比,均存在一个蛋白质编码基因(nad4L)的易位。蛇尾纲Ophiuroidea真蛇尾目Ophiurida的3个科(阳遂足科Amphiuridae、辐蛇尾科Ophiactidae和栉蛇尾科Ophiocomidae)主编码基因的基因排列完全相同,而同属于真蛇尾目,另外一个科(真蛇尾科Ophiuridae)的白色真蛇尾Ophiura albida和灰色真蛇尾Ophiura lutkeni,与同目的前3个科相比,存在3个蛋白质编码基因(nad1、nad2和cob)的倒位。蛇尾纲蔓蛇尾目Euryalida的海盘Astrospartus mediterraneus,与真蛇尾目5个线粒体基因组相比,存在主编码基因的重排。棘皮动物线粒体单基因的变异位点特征显示,nad5、nad4和nad2基因是理想的分子标记基因。基于29个线粒体基因组的氨基酸序列,通过两种方法(邻接法和最大似然法)所构建系统发生树的拓扑结构完全一致。支持其下分的5个纲(蛇尾纲、海参纲、海胆纲、海星纲和海百合纲)均为单系群。线粒体基因组的数据支持棘皮动物动物在纲层次的亲缘关系为:(((海胆纲+海星纲)+海参纲)+蛇尾纲)+海百合纲,海百合纲作为棘皮动物中最为古老的类群,位于系统发生树的根部。基于线粒体基因组构建的系统发生树,支持所有的科均为单系群;综合系统发生树及主编码基因的基因重排分析,均支持真蛇尾目并非单系发生,真蛇尾目的有效性还值得今后深入研究。

贵州台江凯里动物群中的棘皮动物

早、中寒武世的棘皮动物化石在我国尚属首次报道，贵州台江凯里组中部（中寒武统）的棘皮动物包括海百合亚门（Ｃｒｉｎｏｚｏａ）始海百合纲的１新科、３新属、７新种和海扁果亚门（Ｈｏｍａｌｏｚｏａ）海箭纲的１个未定属种。这些化石个体较小，茎、萼、腕比较发育，萼板较少，缝孔一般发育，普遍具有小瘤突（ｅｐｉｓｐｉｒｅｓ），未见固着器，与北美及东欧波希米亚地区下、中寒武统始海百合纲化石组合特征有明显的差异。

中国海域海盘车科(棘皮动物门,海星纲)种类记述

基于中国科学院海洋生物标本馆的馆藏标本,通过传统形态学,结合扫描电子显微镜等方法,对分布于中国海域的海盘车科(Asteriidae)种类进行了系统的分类学研究,共鉴定出该科5 属10 种,分别为:粗钝海盘车(Asterias argonauta Djakonov, 1950)、多棘海盘车(Asterias amurensis Lütken, 1871)、罗氏海盘车(Asterias rollestoni Bell, 1881)、异色海盘车(Asterias versicolor Sladen, 1889)、日本滑海盘车(Aphelasterias japonica (Bell, 1881))、张氏滑海盘车(Aphelasterias changfengyingi Baranova & Wu, 1962)、日本长腕海盘车(Distolasterias nipon(D?derlein, 1902))、美丽长腕海盘车(Distolasterias elegans Djakonov,1931)、座冠海星[Coronaster volsellatus (Sladen, 1889)]和尖棘筛海盘车[Coscinasterias acutispina(Stimpson, 1862)]。文中对物种的鉴别特征进行了描述,并提供了地理分布和种属鉴定所需要的检索表。

建立实时荧光定量逆转录PCR方法检测非小细胞肺癌棘皮动物微管相关蛋白4-间变淋巴瘤激酶融合基因

目的建立一种实时荧光定量逆转录PCR方法,对非小细胞肺癌间变淋巴瘤激酶(ALK)融合基因进行快速、敏感和特异检测。方法首先,应用Primer Premier 5.0软件,针对棘皮动物微管相关蛋白4(EML4)-ALK常见融合变异V1、V2、V3a和V3b设计引物和Taqman水解探针。然后,以包含EML4-ALK融合变异V1、V2、V3a和V3b的假病毒颗粒为研究对象,进一步分析所建立方法的灵敏度、敏感性和特异性。最后,用所建立的方法检测50例非小细胞肺癌临床标本,其中包含3例ALK-荧光原位杂交(FISH)(+)样本。结果在无背景RNA干扰情况下,建立的实时荧光定量逆转录PCR方法检测灵敏度高达10拷贝/!l。在500拷贝/!l的野生型背景RNA下,其敏感性达1%,在5000拷贝/!l的野生型背景RNA下,其敏感性达0.5%。对于检测特异性,以正常人白细胞及血浆RNA为研究对象,均未见非特异性扩增。对50例非小细胞肺癌临床标本进行检测,47例阴性标本检测均为阴性,3例ALK-FISH(+)标本2例检测阳性,1例未检出,未检出原因与标本RNA提取失败有关。结论本研究建立的实时荧光定量逆转录PCR方法是一种快速、简便以及具有高灵敏度和特异性的EML4-ALK融合基因检测方法,值得在临床进一步验证和推广。

棘皮动物线粒体基因组研究进展

线粒体基因组是存在于真核生物线粒体中的重要遗传物质,可独立进行复制、转录和蛋白质合成。与核基因组相比,线粒体基因组具有长度相对较短、点突变率高等特点,被认为是研究生物系统进化的重要对象之一。近年来,在海洋生物研究中,线粒体基因组已被广泛应用于遗传分析、种质鉴定、分子标记挖掘以及系统进化研究等领域并取得了丰富的成果。棘皮动物在全球海洋中分布广泛,属无脊椎动物的高等类群,也是无脊椎动物向脊椎动物进化的重要节点生物。目前已有97个物种完成了线粒体基因组的测序。棘皮动物的线粒体基因组包含37个基因,其中ND6基因均分布于轻链。海胆和海星的基因排列顺序最为保守。棘皮动物在绝大多数情况下会使用ATG作为起始密码子,使用TAA和TAG作为终止密码子。根据现有的线粒体基因组数据和分析方法可以阐明绝大多数棘皮动物的分类与系统进化关系,但仍有一些物种的分析结果缺乏足够的可信度。棘皮动物线粒体基因组研究尚有很多方面仍需进一步开展。

棘皮动物氨基多糖的提取与活性研究概况

棘皮动物含有丰富的氨基多糖,尤以海参居多,其结构和性质与已知的其它动物氨基多糖不同。氨基多糖在许多疾病的治疗方面具有独特的功效,开发前景也日益广阔.本文就棘皮动物氨基多糖的提取、功效及应用前景作一概要介绍。

棘皮动物再生研究进展

棘皮动物具有极强的再生能力,在进化上和发育上与脊椎动物具有许多相似性,是在器官、组织、细胞和分子水平上研究后口动物再生过程与再生机理的理想模式动物。本文综合该领域的研究现状并结合作者的研究成果,对棘皮动物再生的研究进展进行综述。

棘皮动物体内防御机制的研究进展

概述了棘皮动物体内防御机制的研究进展。棘皮动物体内具有识别不同异物的机制,体腔细胞具有吞噬、捕捉、包囊入侵外来微生物等多种功能,并介导棘皮动物有效的细胞免疫机制。棘皮动物在捕捉细菌、排出细胞物质、裂解颗粒细胞等过程中能够激活细胞的包囊反应。棘皮动物血淋巴中的溶菌酶、溶血素、类补体及凝集素等因子共同参与机体免疫反应,而感染反应能够诱导细胞因子的产生。体液免疫反应是棘皮动物抵抗微生物入侵的主要防御反应。

表皮生长因子受体和Kirsten鼠肉瘤基因及棘皮动物微管相关类蛋白4-间变性淋巴瘤激酶融合基因突变在肺腺癌组织中的表达及其临床意义

目的评估表皮生长因子受体(EGFR)基因、Kirsten鼠肉瘤(KRAS)基因及棘皮动物微管相关类蛋白4-间变性淋巴瘤激酶(EML4-ALK)融合基因3种肿瘤驱动基因在肺腺癌组织中的表达并分析其临床意义。方法收集2014年1月至2017年8月在新疆维吾尔自治区人民医院行手术确诊并术后行EGFR、KRAS基因及EML4-ALK融合基因突变检测的172例肺腺癌患者的肺腺癌组织标本。分析3种肿瘤驱动基因突变与临床相关指标的关系。结果 172例患者中共检测到EGFR基因突变者66例(38.4%),病理分型腺泡型、乳头型及贴壁性,年龄≤60岁、女性、男性未吸烟或轻度吸烟、高分化和中分化患者EGFR基因突变率较高(均P<0.05);共检测到KRAS基因突变者39例(22.7%),病理分型实体性以及微乳头型、年龄>60岁、男性、重度吸烟者、低分化患者KRAS基因突变率较高(均P<0.05);共检测到EML4-ALK融合基因突变14例(8.1%),年龄≤60岁、男性未吸烟和轻度吸烟、高分化和中分化患者EML4-ALK融合基因突变率较高(均P<0.05),EML4-ALK融合基因突变与患者病理分型和性别无关(均P>0.05)。172例肺腺癌患者中,1例患者出现EGFR基因与EML4-ALK基因共同突变,1例患者出现KRAS基因与EML4-ALK基因共同突变,未出现EGFR基因与KRAS基因共同突变。结论患者病理分型、年龄、性别、吸烟状况及肿瘤分化程度与3种肿瘤驱动基因突变有一定的关系,3种肿瘤驱动基因在肺腺癌中很少共同突变。多基因联合作用的肺腺癌患者的抗肿瘤靶向治疗需要更多的研究为临床提供理论依据。

海洋棘皮动物脂质的研究进展

棘皮动物因其油脂中含有许多独特的功能和活性物质,而成为开发保健食品和海洋药物的重要资源之一。目前海洋油脂研究主要集中在鱼油上,而对海洋棘皮动物油脂的研究很少。脂肪酸是海洋棘皮动物中重要的生物活性物质,具有降血脂、抗癌、抗炎等功能活性。因此,本文根据国内外的研究进展对海洋棘皮动物脂质的提取、分离纯化、生物活性等方面进行了概述,以期为海洋棘皮动物的综合利用奠定基础,进而为更好地开发新型海洋食品、药品提供科学依据。

广西海岛周围水域的棘皮动物资源调查

广西海洋研究所在１９９０年～１９９２年对广西海岛周围水域进行了海洋生物资源调查，其中棘皮动物调查的结果为２０科２６属４２种，得出了详细的种名录。据此调查可知，蛇尾纲的种数最多。４岛区中，涠洲—斜阳岛区分布的种类数最多。垂直分布上则只分布在中潮带和低潮带，在高潮带无分布。涠洲—斜阳岛区的自然条件适宜海参的生长。