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鱼类与哺乳动物免疫系统的进化关联研究

2006-09-27 22:05 J. Oriol Sunyer Pennsylvania州立大学兽医学学院 阅读 0
核心摘要: 宾夕法尼亚州立大学的研究揭示了鱼类和哺乳动物B细胞在免疫系统中的进化关联性,发现鱼类B细胞具有吞噬功能,这为鱼类疫苗的开发提供了新思路,并深化了对哺乳动物免疫系统的理解。

美国宾夕法尼亚州立大学兽医学学院的研究者发现,鱼类和哺乳动物的B细胞在免疫系统中的功能具有独特的进化关联性。这项研究揭示了哺乳动物适应性免疫系统(其中B细胞通过产生抗体抵抗感染)与鱼类更原始的先天免疫系统(其中B细胞参与吞噬作用)之间的进化联系。B细胞参与的吞噬作用是免疫系统中细胞摄取外源颗粒和微生物的重要过程。

这项研究成果已在线发表在《自然免疫学》杂志上,并被选为十月期刊的封面文章,标志着哺乳动物免疫系统进化的一个重要里程碑。同时,该研究为鱼类疫苗的开发提供了潜在的新策略。

病理学系的J. Oriol Sunyer教授表示:“在研究鱼类B细胞时,我们发现它们会主动攻击并吞噬外源物质。这一行为与当前对B细胞的传统认知相悖,但为免疫防御最原始形式之间的联系提供了有力证据。鱼类以及更高等的哺乳动物都依赖免疫应答来生存。”

研究表明,大约在4亿年前,现代鱼类的最古老祖先与现代哺乳动物的最古老祖先分道扬镳。在现代哺乳动物中,B细胞的主要功能是通过产生抗体来识别和对抗外源颗粒和微生物。然而,鱼类的B细胞则表现出显著的吞噬活性,占其免疫细胞总数的30%至40%。相比之下,哺乳动物中具有吞噬功能的细胞仅占免疫细胞的一小部分。

进一步的研究还发现,两栖动物的B细胞保留了部分吞噬特性。Sunyer教授解释道:“两栖类和鱼类的免疫系统相较于哺乳动物的免疫系统更为原始。当适应性免疫系统尚未完全发育时,更多的吞噬细胞能够弥补这一不足。这正是4亿年前鱼类免疫系统的特点。”

研究人员指出,研究更“原始”物种的免疫系统有助于揭示人类和其他哺乳动物免疫应答的关键分子和机制。例如,B细胞最早是在20世纪60年代通过研究鸡的免疫系统发现的。Sunyer教授强调,这项研究不仅深化了对鱼类免疫细胞进化和功能的理解,也为哺乳动物B细胞的新功能提供了启示。

Sunyer教授还提到:“我们不能排除哺乳动物体内可能仍然存在一些具有吞噬功能的B细胞亚群。这些细胞可能是鱼类免疫系统的残留特性。”

此外,这些发现对农业领域也具有重要意义。例如,当前农场养殖的鲑鱼疫苗主要针对鱼类的适应性免疫应答。然而,这项研究表明鱼类的免疫系统可能比之前认为的更加复杂。Sunyer教授表示:“如果我们能够开发出能够刺激吞噬性B细胞响应感染的疫苗,就能增强鱼类的免疫能力,从而提高养殖业的生产效率,并减少环境压力对鱼类的影响。”

尽管鱼类B细胞的行为与哺乳动物B细胞不同,但它们仍然可以看作是哺乳动物B细胞的原始版本。Sunyer教授的研究还表明,鱼类B细胞的某些特性可能在哺乳动物体内以不同形式存在。他总结道:“通过研究所有生物体的免疫系统,我们可以更深入地了解免疫系统的复杂性以及其对人类健康的影响。”

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