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昆虫可能具有复杂的免疫系统

时间:2005-08-23 09:28来源:中国科技信息网Chinainfo 作者:bioguider 阅读:
        《The  Scientist  》杂志8月19日消息,近期《科学》杂志网站消息称,与哺乳动物的免疫系统相比较,昆虫免疫系统的分子具有复杂性,这一点从未被专家质疑过但却低估了复杂程度。

        位于波士顿的哈佛大学医学院高级负责人Dietmar  Schmucker对《The  Scientist  》杂志讲道:“昆虫免疫系统的受体数量从几十个到数千个不等。过去,我们低估了其复杂性。”

        曾在2000年,Schmucker和同事们发现,唐氏综合症细胞黏附分子基因通过选择剪接,产生的蛋白质比果蝇还要多38000个。免疫球蛋白超家族受体的出现可以支配神经。

        近期的研究中,研究者研究了唐氏综合症细胞黏附分子是否在免疫系统中起着重要的作用。通过逆转录酶多聚酶链式反应,他们发现唐氏综合症细胞黏附分子在果蝇的脂肪体细胞中的表达具有吞噬作用。通过抗体对抗唐氏综合症细胞黏附分子的分子外区域,在血清淋巴细胞中同样发现了可溶性唐氏综合症细胞黏附分子蛋白的存在。

        Schmucker和同事们发现,采用微点阵分析法分析选择性接合的唐氏综合症黏附分子外显子表明,脂肪体细胞和血细胞能够产生18000多种受体亚型。通过基因组分析法比较可以得出,双翅目、膜翅目、鞘翅目和鳞翅目昆虫的唐氏综合症黏附细胞正向同源基因具有高度的保守性。

        普遍认为,只有颚脊椎动物具有分布广泛,并且多样化的免疫系统受体。位于法明顿的康涅狄格州大学健康中心的Brenton  Graveley并没有参与这项研究。他对科学讲:“在高等哺乳动物中,这种蛋白质的多样性与抗体升高的水平相平行。近期研究发现,哺乳动物的T细胞受体在脑中表达,这表明此类分子在神经系统和免疫系统中都具有重要的作用。”

        为了研究唐氏综合症黏附分子的免疫功能,研究者用经过加热,并用荧光标记了的大肠杆菌激发了野生型的和缺乏唐氏综合症黏附分子的血细胞。十分钟后,只有55%的缺乏唐氏综合症黏附分子的血细胞吞噬了细菌,而正常的血细胞则有85%到90%吞噬了细菌。

        Schmucker和同事们随后又发现,唐氏综合症黏附分子亚型-7.27.25-Fc和7.27.13-Fc可以与活着的大肠杆菌相结合,而结合的唐氏综合症黏附分子-1.30.30-Fc几乎检测不到。这提高了不同的细胞亚型与细菌抗原决定簇特异结合的可能性。

        Schmucker说:“整项研究都在探讨,这些不同的细胞亚型是否真的能够对病原体产生适应性的特异反应。我们可以分离出纯化的血细胞,用不同的病原体去激发它,并且通过微数列法观测唐氏综合症黏附分子的结合作用。以此来判断你的某个细胞亚型是否通过可预测的方式产生了正向调节的作用,你是否受到革兰氏阳性菌的感染,或革兰氏阴性菌的感染。”在这项发现中出现了另一个问题,昆虫是否具有免疫记忆性,他补充说。

        最后,Schmucker指出,昆虫和哺乳动物的免疫分子多样性水平可以反映出不同的生活方式。“昆虫只能存活几个月,一些能存活几年,因此这对免疫性具有很大的影响。昆虫与脊椎动物相比较,免疫系统受体的多样性并没有那么重要,更重要的是它们能够存活的时间。”

        Graveley说:“如果昆虫具有获得性免疫能力,那么这也许是哺乳动物趋同进化的实例。两者虽然都具有免疫球蛋白区域,但是在结构上有很大不同,并且选择剪接和基因重排的机制也有很大的区别。哺乳动物的唐氏综合症黏附分子同系物不能选择性的与许多分子接合。”

        加利福尼亚大学的Larry  Zipursky并没有参与这项研究。他说在科学中讲:“现存的上百万种昆虫物种具有不同的唐氏综合症黏附分子亚型,这反映了它们对病原体易感性的不同,更重要的是这也许能解释农业中的一些问题,也能说明为什么昆虫是人类疾病的携菌者,如蚊子可以携带疟疾。”



          英文原文链接参见:http://www.the-scientist.com/news/20050819/01(责任编辑:泉水)
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