红笛鲷免疫器官发育组织学观察

【目的】研究红笛鲷(Lutjanus sanguineus)免疫器官发育,为其健康养殖和疾病预防提供理论基础。【方法】从红笛鲷卵出膜开始取样,至出膜62 d,通过石蜡连续切片,H-E染色,进行红笛鲷3个主要免疫器官胸腺、头肾、脾脏发育的组织学研究。【结果与结论】红笛鲷出膜1 d时出现前肾,3 d肾管之间可见造血干细胞;出膜18 d,胸腺和头肾间出现细胞桥,头肾淋巴化;出膜62 d,肾小球仍存在于头肾中,表明头肾既是淋巴器官也是泌尿器官。红笛鲷出膜8 d时出现脾脏原基和红细胞发育;出膜22 d时观察到淋巴细胞;出膜24 d时淋巴细胞显著变多。胸腺是最后一个出现的器官,红笛鲷出膜12 d时出现胸腺原基;15 d时发现胸腺淋巴化。

红笛鲷头肾和脾脏显微结构的观察

通过对红笛鲷头肾和脾脏显微结构的观察发现,头肾表面覆盖有一薄层纤维结缔组织性被膜,未见明显的小梁.实质主要由淋巴组织和血窦构成,可分为两个区,A区淋巴组织排列成索状,环血管呈放射状分布;B区的淋巴细胞则以形成弥散性分布淋巴组织为特征.主要细胞有各种血细胞、巨噬细胞和一些其他的颗粒细胞等,未见明显的巨噬细胞聚集中心及粒细胞聚集中心.脾脏被膜较薄,未见明显的小梁,实质由白髓和红髓相间排列组成.白髓中未见明显的脾小结、淋巴鞘结构,红髓由脾索和脾窦构成.研究结果表明:红笛鲷的头肾和脾脏是硬骨鱼类机体造血的主要器官,又是鱼类重要的免疫器官.

注射氟苯尼考对红笛鲷免疫指标的影响

以0、5、10、20 mg.kg-1的氟苯尼考腹腔注射红笛鲷,研究氟苯尼考在国家规定的使用范围内对红笛鲷血清部分免疫指标的影响。结果显示:5 mg.kg-1组氟苯尼考对所测的各项指标无影响或影响不显著;10 mg.kg-1组中氟苯尼考对红笛鲷血清SOD活力、AKP活力有显著性提高(P<0.05),对溶菌酶的含量、IgM的含量无显著性影响;20 mg.kg-1组中红笛鲷血清碱性磷酸酶AKP、超氧化物歧化酶SOD活力、溶菌酶、抗体IgM均受到显著性抑制(P<0.05),但影响持续时间不同,这表明高浓度氟苯尼考显著抑制红笛鲷各项免疫指标,从而影响到鱼体自身的免疫功能。

红笛鲷tdt基因融合蛋白原核表达条件的优化及纯化

克隆编码红笛鲷(Lutjanus sanguineus)末端脱氧核糖核酸转移酶TdT蛋白(Terminal deoxynucleotidyl transferases)成熟肽基因序列,并与pET-32a(+)载体连接,构建原核表达载体pET-32a-TdT,再将其转入大肠杆菌BL21(DE3)菌株,利用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达。运用传统方法优化诱导条件,以提高重组融合蛋白的表达效率。SDS-PAGE分析表明,37℃、0.7 mmol/L IPTG条件下诱导4 h后,TdT融合蛋白的表达量最大,分子质量大小与预测值相符,该蛋白主要以包涵体形式存在。利用HisTrap HP亲和层析柱使TdT蛋白得到进一步纯化,最佳咪唑洗脱浓度为300 mmol/L,Western blot分析显示,该融合蛋白可与鼠抗His-tag单克隆抗体发生特异性的结合,表明表达蛋白为目的蛋白。

一种复方中草药饲料添加剂在红笛鲷网箱养殖中的应用

将黄芪、当归、甘草和山楂等粉碎后按一定比例配伍制成复方中草药饲料添加剂后,按质量分数0.5%、1.0%、1.5%和2.0%添加到基础饲料中,连续投喂红笛鲷(体重234.95±19.26 g,体长24.76±1.42 cm)56 d,研究复合中草药制剂对红笛鲷生长、成活、免疫和抗病力的影响。结果表明,基础饲料中添加本复方中草药饲料添加剂能够显著促进红笛鲷的生长,增强其血清中的抗菌活力和溶菌酶活力,提高红笛鲷成活率及其对溶藻弧菌的免疫保护率,其中以添加1.5%(质量分数)和连续饲喂28 d效果为最佳(P<0.01)。

溶藻弧菌鞭毛蛋白flaC基因DNA疫苗对红笛鲷的免疫保护

为研究溶藻弧菌鞭毛蛋白flaC基因DNA疫苗对红笛鲷的免疫保护作用,实验构建了重组真核表达质粒pcDNA-flaC并将该质粒肌肉注射红笛鲷,采用PCR、RT-PCR、ELISA和攻毒试验等方法检测了该真核表达质粒在红笛鲷组织内的分布、表达和对红笛鲷的免疫保护。PCR结果显示,免疫接种7和28 d,注射点周围肌肉、鳃、肾脏、肝脏和脾脏都存在质粒分布;RT-PCR结果显示,免疫接种后第7天、14天和28天,红笛鲷不同组织内均有目的基因表达。ELISA结果表明,鱼血清内产生了抗FlaC蛋白的抗体,表明DNA疫苗免疫后鱼体表达了目的蛋白,并诱导产生了相应抗体。攻毒实验表明,免疫后的红笛鲷能较好地抵抗致病性溶藻弧菌的感染。结果表明,质粒pcDNA-flaC可能是抵抗溶藻弧菌感染的有效的疫苗候选物。

红笛鲷NCCRP-1基因原核表达条件的优化及纯化

通过克隆编码红笛鲷(Lutjanus sanguineus)非特异性毒性细胞受体蛋白-1(nonspecific cytotoxic cell receptor protein-1,NCCRP-1)成熟肽基因序列,然后与载体连接构建pET21a-NCCRP融合蛋白表达载体,将其转入大肠杆菌BL21进行诱导表达并优化条件。SDS-PAGE分析表明,在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)浓度0.8 mmol/L、37℃条件下培养3 h后表达量最大,分子大小与预期值相符,融合蛋白主要以包涵体形式高效表达,通过HisTrap HP柱子使其得到进一步纯化;Western blot分析表明,该融合蛋白可与鼠抗His-tag单克隆抗体发生特异性结合,说明获得该表达产物。

红笛鲷和卵形鲳(鱿参)鳃的扫描电镜观察与功能探讨

对两种鲈形目鱼类红笛鲷Lutjanus erythopterus和卵形鲳(鱼参) Trachinotus ovatus的鳃结构进行扫描电镜观察。结果表明,红笛鲷和卵形鲳(鱼参)鳃的表面结构和微细结构与其他硬骨鱼类基本相似,鳃丝表面都具有规则或不规则分布的环形微嵴、沟、坑、孔等结构。红笛鲷的中部鳃丝表面一部分较为平坦,基部鳃丝表面则凹凸不平。红笛鲷的鳃小片高度要较卵形鲳(鱼参)鳃小片高。红笛鲷和卵形鲳(鱼参)鳃上皮的几种细胞的形态结构及数量分布存在细微的差异。红笛鲷鳃上的扁平上皮细胞界限清楚,而卵形鲳(鱼参)鳃上扁平上皮细胞表面遍布不规则的微嵴,细胞界限模糊。红笛鲷鳃丝表面的氯细胞数量多于卵形鲳(鱼参),这可能与两种鱼对生活环境、生活习性的长期演变相关。

红鳍笛鲷、紫红笛鲷和白斑笛鲷的核型研究

以红鳍笛鲷(Lutjanuserythopterus)、紫红笛鲷(Lutjanusargentimaculatus)、白斑笛鲷(Lutjanusbohar)为材料 ,胸腔注射PHA及秋水仙素溶液 ,取头肾细胞经空气干燥法制片 ,姬姆萨染液染色 ,观察分析获得染色体核型 :染色体数目2N=48 ,染色体总臂数为48。

恩诺沙星在红笛鲷体内的药代动力学

在水温26±2℃、盐度28条件下,恩诺沙星(enrofloxacin,EF)按5 mg/kg的剂量腹腔注射和口灌红笛鲷(Lutjanus sanguineus),用反相高效液相色谱法研究恩诺沙星在红笛鲷体内的药代动力学和组织分布。结果显示:注射和口灌后红笛鲷血浆的药时数据均符合一级吸收二室模型;血药达峰时间(tp)分别为0.75和1.5 h,血药质量浓度峰值(cmax)分别为5.22和3.94μg/mL,药时曲线下面积(AUC)分别36.98和17.24 mg/(L.h),消除半衰期(t1/2β)分别为13.28和9.18 h;恩诺沙星在组织中分布较广,注射和灌服给药肌肉、肝脏和肾脏的cmax分别为3.53和3.40μg/g、4.08和3.98μg/g、11.23和5.40μg/g,tp分别为1.5和2.0 h、1.0和2.0 h、0.75和1.5 h,AUC分别33.17和23.12 mg/(L.h)、39.36和18.20 mg/(L.h)、98.97和56.69 mg/(L.h);EF在红笛鲷体内消除速度较慢,注射和灌服给药肌肉、肝脏和肾脏的t1/2β分别为22.08和83.32 h、41.52和94.47 h、20.94和21.81 h。表明恩诺沙星注射给药在红笛鲷体内的吸收和消除均快于口灌给药。

红笛鲷重组激活基因rag1原核表达条件的优化及纯化

克隆编码红笛鲷(Lutjanus sanguineus)RAG1蛋白(recombination activating protein1)活性核心区的基因序列,并与pET-28a(+)载体连接,构建原核表达载体pET-28a-RAG1,将其转入大肠杆菌BL21(DE3)菌株,利用IPTG进行诱导表达。为提高融合蛋白的表达效率,运用传统的实验方法对诱导条件进行优化。SDS-PAGE分析表明,在37℃条件下,利用0.1 mmol/L IPTG诱导8 h后,RAG1重组融合蛋白的表达量最大,相对分子质量与预测值相符,该蛋白主要以包涵体形式高效表达,利用His Trap HP亲和柱使其得到进一步纯化;Western blot分析显示,该融合蛋白可与鼠抗His-tag单克隆抗体发生特异性结合,说明表达蛋白为目的蛋白。

盐酸氯苯胍在红笛鲷体内的药代动力学及残留消除规律

在水温(28±2)℃、盐度28条件下,将盐酸氯苯胍(Robenidine hydrochloride,ROBH)按30 mg/kg的剂量口灌红笛鲷(Luthjanus sanguineus),用HPLC-MS/MS法研究ROBH在红笛鲷体内的药代动力学和残留消除规律。结果表明:单剂量口灌给药后,红笛鲷血浆中ROBH的药时数据符合一级吸收二室模型,药物在血浆中的达峰时间t_p为1.79 h,血药浓度峰值C_(max)为211.38μg/L,药时曲线下面积(AUC_(0-∞))为5 229.16μg/(L·h),消除半衰期(t1/2β)为46.99 h。ROBH在红笛鲷其他组织中分布较广,消除速度较慢,肌肉、肝脏和肾脏的C_(max)分别为37.58、863.02、1 063.24μg/kg,t_p均为1.5 h,AUC0-∞分别1 017.03、20 841.20、30 743.04μg/(kg·h);t1/2β分别为26.35、14.05和24.31 h。连续5 d口灌给药后,红笛鲷血浆、肌肉、肝脏和肾脏中的药物消除半衰期t1/2分别为46.14、36.11、28.62、26.92 h。以10μg/kg为最高残留限量,肌肉作为食用靶组织,在本试验条件下,建议休药期不少于7 d。

红笛鲷头肾消减cDNA文库的构建与分析

应用抑制性消减杂交技术(SSH)构建红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾消减cDNA文库,筛选红笛鲷免疫相关基因的EST。以哈氏弧菌(Vibrio harveyi)灭活疫苗体内诱导红笛鲷为实验组,以注射无菌生理盐水的红笛鲷为驱动组,通过SSH技术构建红笛鲷头肾消减cDNA文库。利用PCR技术和斑点杂交对文库进行筛选,从2424个含插入片段的阳性克隆中筛选了680个克隆在上海生工进行了序列测定。使用BLASTx和BLASTn工具对获得的ESTs与GenBank数据库进行同源性比较并根据相似性序列的名称通过GO法对ESTs进行注释。结果获得了30个与红笛鲷免疫防御相关基因的EST,如组织相容性抗原复合物基因(MHCI和MHCⅡ)、免疫球蛋白基因(IgH和IgL)、热休克蛋白基因(HSP10、HSP70和HSP90)等。本研究构建了哈氏弧菌灭活疫苗免疫后与正常组织差异表达的消减cDNA文库,并获得一批与红笛鲷免疫防御相关的ESTs,旨在为探讨红笛鲷分子免疫防御机制、筛选参与免疫防御调控相关的功能基因,揭示红笛鲷免疫抗病机制、提高机体抗病力、实现遗传改良奠定基础。

红笛鲷仔鱼体内特异性母源抗体降解动力学研究

应用山羊IgG免疫红笛鲷亲鱼,人工催产孵化出仔鱼后,用双抗体夹心法检测仔鱼特异性抗体的降解过程,发现抗体水平随时间变化呈下降趋势且可以持续7d,每尾仔鱼特异性抗体降解量约0.001μg,最低检测限为0.482μg/mL。采用饱和硫酸铵分步盐析与亲和层析等方法纯化红笛鲷仔鱼特异性抗体,结果显示,盐析仔鱼特异性抗体最理想的硫酸铵饱和度为40%—50%;亲和层析分离到两个明显独立的层析峰。SDS-PAGE证明纯化的抗体具有极高纯度,其L、H链分子量分别为29kD和77.5kD,抗体分子量约为852kD。该抗体不仅能够与山羊IgG产生特异性免疫反应,而且能与兔抗红笛鲷IgM抗血清产生免疫反应,因而认为红笛鲷母源抗体可以垂直转移至仔鱼。

红笛鲷主要组织相容性复合物Ⅰα抗原基因的克隆与表达分析

为研究红笛鲷免疫防御相关基因的作用机理和调控机制,实验应用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)成功克隆了红笛鲷组织相容性复合物Ⅰα(MHCⅠα)抗原基因的全长cDNA序列,MHCⅠα的全长序列为1 369 bp,编码354个氨基酸残基。BLAST分析显示,红笛鲷MHCⅠα与其他已知物种MHCⅠα基因的最高同源性为84%。构建的系统进化树显示,红笛鲷MHCⅠα与石斑鱼等MHCⅠα亲缘关系较近。Real-time PCR分析表明,MHCⅠα在头肾中的最大表达量出现在哈氏弧菌ZJ0706诱导后6～15 h内;构建的重组表达质粒pET32a-MHCⅠα经IPTG诱导后在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了正确表达。将纯化后的重组蛋白与佐剂混合后免疫新西兰纯种大白兔制备多克隆抗体。ELISA检测显示,所获得的兔抗血清效价约为1∶40 000。Western blot检测发现,本实验制备的抗血清能特异性地与重组蛋白发生抗原抗体反应。

红笛鲷IRAK-4基因cDNA全长的克隆及组织表达分析

白细胞介素-1受体相关激酶4（interleukin-1 receptor-associated kinase 4,IRAK-4）是一种参与机体先天性免疫和适应性免疫反应过程中的关键分子。采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增（RACE-PCR）的方法从红笛鲷（Lutjanus sanguineus）头肾中克隆IRAK-4基因的c DNA全序列（登录号：KF279357）。该序列全长2 015 bp,包含5′非编码区（5′UTR）205 bp,3′非编码区（3′UTR）421 bp,开放阅读框（ORF）1 389 bp,编码462个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为52.0 ku,理论等电点为5.19。氨基酸序列比对结果显示,红笛鲷IRKA-4基因氨基酸序列与其他物种的同源性为54.2%~85.7%。系统进化分析结果显示,红笛鲷与斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）聚为一支,两者有较近的亲缘关系。用荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织表达差异,红笛鲷IRKA-4基因在各组织中均有不同程度的表达,其中在皮肤、肝脏和胃中表达量最高,其次是胸腺、鳃、心脏、肠、肌肉和脾脏,在头肾、后肾和脑的表达量最低。

红笛鲷T淋巴细胞酪氨酸激酶的原核表达及多克隆抗体制备

为研究红笛鲷(Lutjanus sanguineus)T淋巴细胞酪氨酸激酶(Lymphocyte cell kinase,LCK)蛋白在机体中的组织分布情况,克隆出红笛鲷lck(LS-lck)基因序列,经酶切、连接等步骤,构建重组质粒pET-28a-LS-LCK,再将其转入大肠杆菌BL21(DE3)菌株后进行IPTG诱导表达。通过表达条件的优化,重组蛋白在37℃、0.03 mmol/L IPTG条件下诱导4 h后获得最大表达量,且主要以包涵体形式存在。Western blot检测重组蛋白可与鼠抗His-tag单克隆抗体发生特异性结合,表明为目的蛋白。利用纯化后的rLS-LCK重组蛋白免疫小鼠,获得了1∶40 000高效价的抗血清,Western blot分析显示,融合蛋白能被小鼠的阳性血清识别,说明rLS-LCK融合蛋白具有较好的免疫反应性和免疫原性。

腹腔注射恩诺沙星和氟苯尼考对红笛鲷血清IgM含量的影响

以20mg·kg-1恩诺沙星和氟苯尼考分别腹腔注射红笛鲷,通过间接酶联免疫吸附实验法(ELISA)测定红笛鲷血清IgM的含量,研究恩诺沙星与氟苯尼考对红笛鲷血清IgM含量的影响。结果显示:健康红笛鲷血清中IgM抗体的含量为3.591±0.314mg·mL-1,注射后,恩诺沙星组增加至4.234±0.013mg·mL-1,第3周后恢复至初始水平,而氟苯尼考组则降低至2.538±0.214mg·mL-1,第5周仍未恢复至初始水平。可见,恩诺沙星可提高红笛鲷血清中抗体IgM的含量,而氟苯尼考则降低鱼体血清中抗体IgM的含量,且影响时间也较长。

红笛鲷(Lutjanus sanguineus)性腺发育初步研究

用组织学方法对1.5～2.5龄红笛鲷的性腺发育进行研究。结果表明:雌性红笛鲷GSI在3～5月处于较高水平,5月达到最高值(0.14%),6～7月呈下降趋势,8月略有回升,而后一直处于较低水平;雄性红笛鲷GSI的周年变化趋势与雌性红笛鲷基本相似;雌雄红笛鲷HIS的周年变化趋势基本一致,即3月最高(雄性红笛鲷为1.73%,雌性红笛鲷为1.71%);雌性红笛鲷除6～8月外,其GSI与HSI均呈负相关,而雄性红笛鲷在5～12月GSI与HSI呈正相关,其他月份呈负相关。另外还发现精巢中精原细胞与卵巢第Ⅱ、Ⅲ时相细胞的出现几率与雌雄红笛鲷的GSI周年变化一致。精巢的发育经历了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞、精子整个发育过程,但结合解剖学特征总体判断,精巢仅发育到Ⅳ期早期;在雌鱼只观察到卵原细胞、第Ⅱ时相卵母细胞、第Ⅲ时相卵母细胞,结合解剖学特征判断卵巢只发育到Ⅱ期。

红笛鲷p38β MAPK基因的克隆及原核表达

鱼类p38 MAPK基因在宿主免疫调控及抵御病原侵染的过程中具有重要作用。利用RACE技术克隆了红笛鲷p38βMAPK基因(Ls-p38β,Gen Bank登录号为KJ502277)。序列分析结果显示,Ls-p38βc DNA全长1 628 bp,开放阅读框1 086 bp,可编码361个氨基酸,预测其编码蛋白的分子量为41.6 k D,理论等电点为5.74。该基因推导的氨基酸序列含有p38 MAPK家族保守的双磷酸化激活环(TGY),与尼罗罗非鱼的p38β有97%的相似性。将此基因定向插入原核表达载体构建重组表达质粒p ET32-p38β后导入BL21(DE3)菌株,利用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE与Western blot分析显示约在60 k D出现特异蛋白条带,与预期分子量大小相符,说明Ls-p38β融合蛋白表达成功。