鱼类免疫学概述
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7.粘膜免疫组织及粘膜免疫应答: 分布于皮肤、鳃和肠等器官中的粘膜相关淋巴组织,又称为粘 膜淋巴组织(mucosa-associated lymphoid tissue, MALT), 它们共同构建了鱼体免疫的组织细胞学基础(Dalmo et al., 201 9; Delamare-Deboutteville et al., 2019; Cain et al., 2000; Ro mbout et al., 1993)。由其承担的免疫应答反应为粘膜免疫应 答。
1.1.3 肠 免疫组织与细胞: 比较解剖学研究结果表明,大量的白细胞群分布于肠道粘膜组织中;Rom ano等(2019b)及Heidi(2019)对鲤鱼、Santos等(2019)、Scapigliati (2019)对鲈鱼的肠单细胞悬液中的白细胞进行单抗间接荧光标记及流式细胞 计数后发现,鱼肠组织中存在一定数量B、T细胞。 免疫因子: 诸多学者已经证明鱼类肠道内分泌粘液(Jones et al., 2019; Hart et al., 1988; Joosten et al., 2019; Esteve-Gassent et al., 2019)及胆汁(Romb out et al., 1986; Lobb et al.,1981b; Jenkins et al., 1994; Vervarcke et al., 2019)中存在抗体蛋白;Mulder等(2019)认为,在虹鳟鱼肠粘膜组织中存 在能够合成干扰素IL-1b,IL-8,TNF-α和IFN-γ的功能细胞;另外,一些学者 还在肠组织检测到一些非特异免疫因子,如补体(Lange et al., 2019)、蛋 白酶及溶菌酶等(MagnadÓ ttir et al., 2019;华育平等,2019)。
鱼类免疫学概述
鱼类免疫研究
鱼类免疫研究1.免疫球蛋白(immunoglobulin,简称ig)是指存在于人和动物血液(血清)组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。
依据化学结构和抗原性差异,免疫球蛋白可分为igg,igm,iga,ige和igd。
[1]免疫球蛋白在免疫防御中起一定的作用。
对它的研究既有助于人们对高等动物ig的个体发生及系统发育的理解;又在鱼类免疫和鱼病防治方面有重要意义。
鱼类对抗原刺激可以产生免疫应答,形成抗体。
对各种鱼类的研究表明,鱼的免疫球蛋白主要是19s型,相当于人的igm,是系统发育中最原始的免疫球蛋白。
近年来,发现鱼的免疫球蛋白有同种异型,存在有igd,并有膜型和分泌型两种形式。
[1]现就国内外在这方面的研究进展综述如下。
2鱼类血清ig在真骨鱼类血清中,目前多数人指出只存有1种ig,类似哺乳动物的igm,它由2条轻链(l链)和2条重链(h链)所共同组成的单体通过相连接链“j”将4个单体连接成一个四聚体[2]。
在沟鲇、小鲮鲆、鲤和羊头鲷血清中皆辨认出血清ig就是四聚体,分子量700~800kd(1=1000dalton),h链的分子量约为70kd[3-5],也存有78kd(小鲮鲆)和45kd(羊头鲷)2种异型;l链的分子量约为19kd,但也存有25kd(鲤)、27kd(小鲮鲆)和22kd、24kd、26kd5种异型(羊头鲷)[6]。
但也有人指出真骨鱼类血清中存有着2种以上的ig,trump等人[7]辨认出鲫血清中存有着抗原性和电泳图谱各不相同的2种ig。
软骨鱼类血清中ig软骨鱼类的血清中目前发现有2种ig,大的ig分子与人的igm相似(分子量为900kd,19s);小的ig分子与人igg类似(分子量为150kd,7s);clem等[8]发现鲨鱼、角鲨和沙洲鲨血清ig具有19s的五聚体和7s的单聚体2种形式。
这2种ig皆由同一类l链和h链组成。
从斑鳐的血清中也分离出2种ig;高分子量免疫球蛋白(hwmig)和低分子量免疫球蛋白(lwmig)。
鱼类免疫系统及其抗病机制研究
鱼类免疫系统及其抗病机制研究近年来,随着水产养殖业的不断发展,鱼类养殖的种类和规模都有了显著提高。
同时,由于高密度养殖、环境污染和气候变化等因素,鱼类免疫系统面临着越来越多的挑战。
因此,研究鱼类免疫系统及其抗病机制成为了当前重要的课题之一。
鱼类免疫系统是由外周免疫系统和内部免疫系统组成的。
外周免疫系统包括皮肤、鳞片、黏液、肝、脾、肠等。
鱼类皮肤和鳞片是一种天然的防御屏障,可以有效地防止外来病原体的入侵。
同时,鱼类皮肤和鳞片还具有抗菌和抗病毒作用。
鱼类黏液是一种重要的外泌物,可以防御大部分的病原体。
黏液中的黏蛋白可以抑制细菌的生长和附着,同时还可以聚集免疫细胞和吞噬细菌的白细胞。
鱼类的肝、脾和肠道也是重要的免疫器官,其中肝脏是免疫细胞的主要来源。
鱼类的脾脏是免疫细胞的主要聚集地,而肠道上皮细胞则是免疫细胞的主要附着地。
内部免疫系统包括细胞免疫和体液免疫。
细胞免疫主要是由T淋巴细胞和巨噬细胞等细胞介导的免疫反应。
T淋巴细胞在鱼类的免疫应答中发挥着重要的作用,可以识别和杀死病原体。
巨噬细胞是一种具有吞噬细菌和杀死病原体能力的细胞。
在体液免疫中,鱼类的主要防御物质是抗体,可以识别和中和病原体。
同时,鱼类的体液免疫还包括补体系统和溶酶体系统等。
除了上述免疫系统外,鱼类的抗病防御系统还包括颜色保持和非特异性防御机制。
例如,蓝绿藻对草鱼的皮肤具有致病性,草鱼可以通过改变皮肤颜色防御蓝绿藻病原体的入侵。
另外,鱼类还可以通过杀菌物质、炎症反应和压力抗性等机制来抵抗各种病原体。
在研究鱼类免疫系统及其抗病机制时,一般会采用多种手段,包括分子生物学、免疫学、病理学等方法。
例如,可以通过拟南芥、斑马鱼等模式生物来研究鱼类免疫基因的功能及其调控机制。
同时,也可以利用鱼类病理学方法来分析鱼体组织中的病原体分布和病理变化情况。
需要注意的是,在研究鱼类免疫系统及其抗病机制时,需要考虑到环境因素和遗传因素等影响。
例如,水温、盐度、氧气含量等环境因素可以影响鱼类免疫响应的强度和速度。
水产动物免疫学
免疫调节机制研究
要点一
总结词
全面、深入地研究水产动物的免疫调节机制,为免疫 增强和疾病防控提供理论依据。
要点二
详细描述
深入研究水产动物免疫调节网络的复杂性和规律性, 挖掘关键的调节因子,通过调控这些因子,提高水产 动物的免疫力,减少疾病的发生。
新型疫苗与免疫防治技术研发
总结词
创新疫苗和免疫防治技术的研发,为水产动物的健康养 殖提供技术支撑。
免疫细胞
包括T细胞、B细胞、NK细胞等,负责识别和攻击外来抗原。
免疫分子与抗原
免疫分子
包括抗体、细胞因子、补体等,参与识别和攻击外来抗原。
抗原
包括微生物、寄生虫、病毒等外来物质,可被免疫系统识别和攻击。
免疫应答与调节
免疫应答
是指免疫系统对外来抗原的识别、攻击和清除过程。
免疫调节
是指免疫系统内部各组成部分之间的相互调节和平衡,以维持免疫功能的稳定和正常发挥。
疫苗与免疫防治策略
传统疫苗
灭活苗、减毒苗、代谢产物苗等。
新型疫苗
基因工程苗、合成肽苗、抗独特型抗体苗等。
免疫防治策略
根据养殖品种、生长阶段、环境条件等因素制定科学的免疫程序,包 括选择合适的疫苗、制定合理的免疫时间、接种途径、剂量等。
水产动物寄生虫感染与免疫防 治
常见水产动物寄生虫感染
01 02
详细描述
针对水产动物特有的免疫特点和环境因素,研发高效、 环保、安全的新型疫苗和免疫防治技术,提升水产动物 的免疫力,降低养殖风险,提高经济效益。
THANKS
免疫逃避
寄生虫为了生存和繁殖,会采用各种策略来逃避或抑制宿主的免 疫应答。
免疫病理损伤
寄生虫感染引发的免疫应答可能导致组织损伤和炎症反应,影响 水产动物的健康和生长。
鱼类免疫学研究及其应用
鱼类免疫学研究及其应用鱼类作为一种重要的水生物种,已经被广泛地用于食品加工、药物开发、环境监测等领域,然而,由于水质的污染、疾病的肆虐等原因,使得鱼类的生存、繁殖受到很大的挑战,因此,鱼类免疫学研究就变得尤为重要。
本文主要介绍鱼类免疫学的研究进展以及在其在疾病防治、养殖提高等方面的应用。
一、免疫系统的组成鱼类的免疫系统由先天免疫和适应免疫组成。
其中先天免疫反应迅速,但对不同类型病原体的应对能力有限;适应免疫反应相对较慢,但可以针对特定病原体进行有效的应对,产生持久的免疫保护。
先天免疫包括皮肤、鳃、肝、脾、肠等部位组织上的机械屏障和特殊免疫细胞,参与非特异性免疫反应,如炎症反应、补体激活等;适应免疫则通过细胞免疫和体液免疫等机制,形成特异性免疫应答。
二、鱼类免疫反应鱼类的免疫反应主要包括炎症反应、抗原处理和呈递、免疫细胞的识别、免疫细胞介导的吞噬作用、细胞因子的介导等环节。
炎症反应是一种快速的非特异性免疫反应,针对的是刺激物,包括细胞因子、补体等,引起血管扩张、组织水肿等症状。
其目的是引起容积性限制,限制病原体的扩散范围,并为后续的免疫反应铺平道路。
针对外来抗原的识别和呈递是适应性免疫的核心环节。
鱼类的抗原处理和呈递机制主要包括刺激物的内吞和加工、MHC分子的识别和表达、TCR的产生和介导等环节。
鱼类的免疫细胞主要包括淋巴细胞、巨噬细胞、粒细胞等。
三、鱼类免疫研究进展目前,鱼类免疫学领域研究热点包括以下方向:1、鱼类先天免疫系统鱼类的先天免疫机制十分复杂,包括机械屏障、炎症反应、补体激活、天然杀菌素等多个方面。
现有研究表明,在天然杀菌素家族中,BPI/MD-2样蛋白家族在鱼类体内起着重要的免疫防御作用。
2、鱼类适应性免疫鱼类适应性免疫方面的研究主要集中于抗原的识别和呈递、T细胞辅助、效应和记忆反应等方面。
近年来,转录组学、蛋白组学等技术的应用,为鱼类适应性免疫研究提供了新的思路和手段。
3、鱼类疫病免疫学由于水质的污染、病原体的侵害等原因,鱼类感染疾病的情况越来越普遍。
鱼类的非特异性免疫概述
鱼类的非特异性免疫概述李新文1 吕延玲2(1.虎林市宝东镇政府农业综合服务中心 黑龙江 虎林 158407)(2.哈尔滨市农业科学研究院水产分院 黑龙江 哈尔滨 150070)对于鱼类免疫的研究很早就出现,鱼类是特异性免疫和非特异性免疫并存的脊椎动物。
但与哺乳类相比,鱼类的特异免疫系统尚不够发达,特异性免疫机制还不完善。
因此,在鱼类对外界刺激及病原生物侵袭的防御反应中,非特异性免疫起着重要作用。
现已知参与鱼类非特异性免疫反应的因子主要包括巨噬细胞、粒细胞和细胞毒性细胞等一些具有吞噬作用的细胞,以及介导一系列免疫或应激反应的蛋白分子,如补体、细胞因子、趋化因子及溶菌酶和抗菌肽等。
非特异性免疫在鱼类等水生动物的防御反应中起到重要的作用,在水产动物防病治病中具有巨大的应用潜力。
存在于鱼类血液或粘液中的具有非特异性抵抗作用的分子包括溶菌酶、抗蛋白酶(如a-巨球蛋白)、转移因子、补体、C-反应性蛋白、几丁质酶、I型干扰素。
这些物质可以直接分解细菌(如溶菌酶、补体)或真菌(如几丁质酶),抑制细菌(如转移因子)或病毒(如干扰素)的复制,或作为调理素增加吞噬细胞的吞噬量(C-反应性蛋白、补体),乃至中和细菌(如a-巨球蛋白)。
先天性的细胞反应在炎症反应中起着重要的作用,吞噬细胞受病原或宿主产生的趋化因子的作用而接近抗原。
宿主产生的化学引诱因子包括补体成分和二十碳酸,如三烯酸和脂素。
由于分离纯化巨噬细胞较容易,它们的吞噬或杀伤功能亦得到了充分的研究。
鱼类的巨噬细胞具有杀伤细菌及寄生虫幼虫的作用。
对于灭鲑产气单胞菌(A ero monas sal m onic i d a),这种杀伤能力取决于吞噬作用引起的对这种细菌的吞入以及氧化物的产生。
鱼类吞噬细胞除作为辅佐细胞具有特异性免疫功能外,是组成非特异性防御系统的关键成分,在抵御微生物感染的各个阶段发挥重要作用:粘膜吞噬细胞构成抗感染的第一道屏障;单核细胞和粒细胞等血细胞作为第二道防线可以破坏出现在循环系统中的病原生物;最后,器官和组织中具有吞噬活性的细胞能够摄取和降解微生物及其产物。
鱼类粘膜免疫机制
水产动物免疫学—鱼类粘膜免疫1 粘膜免疫系统的非特异性免疫鱼类的非特异性免疫,如通过一些非特异性的溶菌酶、蛋白酶及呼吸暴发产生的活性氧自由基等来杀灭入侵微生物,是鱼类相当重要的防御机制之一.研究表明,粘膜免疫系统也存在这些非特异性的免疫机制.通过对鱼的皮肤和粘液抽提物进行研究,发现其中具有一些非特异性的抗细菌、真菌的物质[15] ,这些物质对病原的作用具有广谱性.对皮肤粘液与寄生虫感染的关系研究发现,虹鳟鳍条和皮肤粘液细胞密度与三代虫感染强度呈负相关,并认为粘液中的溶菌酶、蛋白酶、免疫球蛋白及C3补体对寄生虫的感染都有影响.鱼类鳃和肠道的吞噬细胞都存在活性氧自由基(O·-2 )鳃上的吞噬细胞具有吞噬活性,但是从其O·-2活性看,其呼吸暴发( respiratory burst ) 强度不如头肾白细胞.而对肠道巨嗜细胞的呼吸暴发进行研究, 结果表明虹鳟后肠巨嗜细胞对PMA 刺激后的化学发光反应(chemiluminescence response) 强度明显比前肠细胞强,这种差别并不是因为巨嗜细胞在前、后肠中数量上的明显差别,而是两个部位的巨嗜细胞细胞反应强度不相同.此外,大剂量的维生素E 可以增强鱼类肠道白细胞的吞噬活性,这可能与维生素E 能增强吞噬细胞膜的流动性有关.鱼类的嗜曙红粒细胞(eosinophilic granule cells ,EGCs)在非特异性免疫中也有相当重要的作用。
Flano等发现虹鳟鱼体外培养的鳃在受到细菌刺激时,EGCs数量增加,并推测EGCs 是由局部的前体细胞分化而来.Holland等[16]的结果也证实了这一点,在体外培养的鳃受到LPS 和人重组TNFα刺激时,EGCs的数量有显著的增加,并且还发现鱼体受急性应激(acute stress )和慢性应激(chronicstress)时,EGCs 的数量也会增加,这些现象类似于哺乳动物肥大细胞应激时的反应机制.另外鱼类皮肤、鳃及肠道的EGCs与哺乳动物肥大细胞有类似的细胞酶活性(如磷酸酶,非特异性脂酶等) ,并在P物质(substance P,SP)、辣椒素等物质的刺激下发生去颗粒化,因而一般认为鱼类的EGCs 细胞与哺乳动物肥大细胞是同源的.2 粘膜免疫系统的特异性免疫在哺乳动物中,当抗原接触粘膜时, 可以引起局部的免疫应答,并分泌特异性的IgA 抗体.成特异性免疫应答.最初, 研究表明口服和肠道灌注的方法进行免疫都可以引起体液和细胞免疫应答,而且口服疫苗可以使鱼体产生不依赖于血清抗体的粘膜抗体.近十年来,围绕这一问题的研究取得了很大的进展,越来越多的学者倾向于粘膜免疫系统可以不依赖系统免疫,独立地完成特异性免疫应答这一观点;粘膜免疫系统可独立完成抗原摄取、呈递及抗体分泌,并且局部的免疫应答对抵御病原的入侵起着重要的作用[17].3粘膜免疫系统的免疫调节目前鱼类的免疫调节的研究尚为起步阶段,对粘膜免疫系统的免疫调节则还很欠缺.Dezfuli 等[18]对感染绦虫的褐鳟(Salmo trutta) 肠道中的多种神经调节因子,包括P物质(substance P ,SP)、降钙素基因相关肽( calcitonin generelated peptide ,CGRP)、甲硫啡肽、肠血管肽( vasoactiveintestinal peptide ,VIP)、血清素等进行研究,这些神经因子都是哺乳动物肠道免疫调节相关因子,结果表明鱼类抗肠道绦虫炎症反应中,这些神经因子的水平也有发生变化,如SP、甲硫啡肽、VIP、血清素水平都有不同程度的上升,暗示着这些神经因子参与了鱼类肠道的免疫调节,但这些因子如何调节免疫系统则还有待于进一步的研究.另外有研究表明粘膜免疫系统对抗原的应答具有选择性,J ones等发现鱼类肠道对KLH(keyhole limpet hemocyanin)不产生免疫应答,而通过注射KLH却可以引起系统免疫应答,其原因是肠道B淋巴细胞对该抗原是选择性不应答,对肠道适应性的B细胞层次的免疫调节.4 粘膜免疫研究展望由于鱼类是进化上最早具有较完善免疫系统的动物,对其粘膜免疫系统的研究,将丰富人们对鱼类免疫学、比较和发育免疫学的认识,对免疫系统的发生和进化都有重要意义,日前已逐渐为人们所重视,成为鱼类免疫学中的又一热点.然而目前仍然有许多问题尚待进一步研究,包括粘膜免疫应答的机制,如抗原的摄取、呈递、T/ B淋巴细胞的应答;细胞因子及内分泌系统对粘膜免疫系统的调节;致敏免疫细胞从诱导部位到效应部位的归巢(homing)(这一点是目前哺乳动物免疫学研究中的前沿及热点[3]);粘膜免疫与系统免疫之间的相互协作关系等等.另外,对鱼类粘膜免疫的研究,最初很大程度上是出于浸泡疫苗和口服疫苗研制的需要,而今后这两种疫苗相关的研究也还会是粘膜免疫研究中的重点之一,其中主要包括以下两个问题:一是如何进一步优化抗原的包被方法,使抗原能成功被粘膜免疫组织摄取,并引起有效的免疫应答;二是如何选取增强粘膜免疫系统应答的佐剂,刺激粘膜免疫系统产生更强的应答.。
鱼类免疫细胞功能与免疫调节研究
鱼类免疫细胞功能与免疫调节研究人类免疫系统是由复杂而高效的细胞、分子和器官组成的,保护人体免受病原体的入侵和损害。
同样,动物界中的很多物种也拥有类似的免疫系统,其中鱼类免疫系统在近年来得到了越来越多的关注。
因为鱼类是最早出现的脊椎动物,其免疫系统的功能和结构与人类的免疫系统完全不同,因此研究鱼类免疫系统,可以为我们深入了解脊椎动物免疫系统的起源和演化提供有益的线索。
鱼类免疫系统的起源和特点鱼类免疫系统的起源可以追溯到约5亿年前的古鲨鱼时期。
当时的鱼类免疫系统非常原始,主要由无细胞免疫和非特异性免疫组成。
无细胞免疫主要包括非特异性溶酶体内消化和黏液细胞的分泌,可以有效地抵御病原体的入侵。
另外,鱼类免疫系统中还存在一种叫做外泌物作用的抗菌机制,这种机制能够促进不同种类的细胞相互作用,从而增强鱼类的抗病能力。
随着时间的推移,鱼类免疫系统逐渐演化和进化,形成了与环境适应性紧密相关的免疫机制。
例如,淡水鱼在适应淡水环境时,其皮肤和鳃的免疫系统会发生变化,增加抵御淡水中的微生物的能力。
另外,鱼类在演化过程中还形成了一些独特的免疫细胞和分子,这些特殊的免疫细胞和分子是鱼类免疫系统与人类免疫系统的重要区别之一。
鱼类免疫细胞及其功能鱼类免疫系统中的免疫细胞主要包括单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、树突状细胞和黏液细胞等。
其中,淋巴细胞是鱼类免疫系统中非常重要的免疫细胞,主要包括B细胞和T细胞。
B细胞通过分泌抗体来抵御病原体,而T细胞则可以识别和杀死受感染的细胞。
此外,树突状细胞是鱼类免疫系统中一种非常重要的免疫细胞,主要用于免疫信号的传递和免疫细胞的激活。
鱼类免疫细胞的功能与人类免疫细胞有很大的不同。
例如,在鱼类中,淋巴细胞并不是免疫反应的主导者,相反,它们主要用于辨别和记忆病原体。
此外,在鱼类免疫系统中,中性粒细胞和单核细胞的数量比较少,因此它们的免疫功能相对较弱。
黏液细胞是鱼类免疫系统中一种非常特殊的免疫细胞,主要用于分泌黏液来抵御病原体,其在鱼类免疫系统中起到至关重要的作用。
鱼类免疫系统
鱼类免疫系统概述1 基本概念鱼类免疫系统是鱼体执行免疫防御功能的机构,包括免疫组织、免疫细胞和体液免疫因子三大类。
免疫组织和细胞是鱼类防御系统的基础,是鱼体抵御病原入侵的最初防线。
体液免疫因子作为免疫应答的效应分子对病原具有直接的防御作用。
鱼类免疫系统类似于高等哺乳动物。
分为非特异性免疫(nonspecific immunity)和特异性免疫(specific immunity)两个阶段。
前者基本等同于固有免疫应答反应(innate immune response),后者基本等同于适应性免疫应答反应(acquired immune response)。
2 免疫组织和器官免疫组织是免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所。
鱼类主要的免疫器官有胸腺(thymus)、肾脏(kidney)和脾脏(spleen) 和粘膜淋巴组织(Mucosa-associated lymphoid tissue, MALT)。
在免疫器官组成上与哺乳动物相比,鱼类最主要的区别在于没有骨髓和淋巴结。
2.1胸腺(thymus)鱼类中枢免疫器官,由淋巴细胞,淋巴母细胞,浆母细胞,分泌样细胞以及其他游离间充质细胞(巨噬细胞,肌样细胞,肥大细胞等)组成,分布于由网状上皮细胞形成的基质网孔内。
胸腺是T细胞源,主要承担细胞免疫功能。
硬骨鱼类胸腺中存在形态学上的“血胸屏障”,与高等脊椎动物相似。
2.2肾脏(kidney)分头肾(Pronephros)、中肾(Mesonephros)和后肾(Opisthonephros)三部分。
头肾是鱼类继胸腺之后第二个发育的免疫器官,同时具有造血功能。
后肾在造血及免疫方面亦有一定作用。
硬骨鱼类头肾具有类似哺乳动物中枢免疫器官及外周免疫器官的双重功能。
在不依赖抗原刺激是头肾可以产生红细胞和B淋巴细胞等细胞,是免疫细胞的发源地,相当于哺乳动物的骨髓;在受抗原刺激后,头肾和后肾造血实质细胞出现增生,而且存在抗体产生细胞,表明头肾是硬骨鱼类重要的抗体产生器官,相当于哺乳动物的淋巴结。
鱼类免疫系统的进化与多样性研究
鱼类免疫系统的进化与多样性研究鱼类是一类拥有健康免疫系统的生物,它们的免疫系统经过了长期的进化过程,变得多样化而高效。
在现代生物领域中,鱼类免疫系统的研究是非常重要的一个方向。
这个方向的研究不仅可以让我们更加深入地了解鱼类的生态环境,还可以在应对人类疾病和病症上发挥重要的作用。
1. 鱼类免疫系统的基础知识为了更好地研究鱼类免疫系统的进化与多样性,我们需要先了解一些基础知识。
鱼类的免疫系统可以分成两个主要的部分:先天免疫系统和适应性免疫系统。
先天免疫系统是人和动物天生就具备的免疫系统,它可以对抗一些基础的病原体而不需要预先调试。
这个系统中有三种细胞起到了关键作用:巨噬细胞、自然杀伤细胞和炎症反应细胞。
这些细胞可以帮助鱼类对抗细菌、病毒、真菌和寄生虫等不同种类的病原体。
适应性免疫系统是鱼类在生命过程中逐渐进化出来的一种免疫系统,它依靠抗体和淋巴细胞来对抗新的病原体。
这个系统的作用其实就是为之前未出现在身体内的病原体进行克服。
2. 鱼类免疫系统的多样性鱼类的免疫系统有着非常丰富的多样性,这是因为它们在进化的过程中不断地适应了各种不同的环境。
各种不同种类的鱼类有着各自不同的免疫系统,这就意味着不同的鱼类对于不同种类的病原体可能存在着不同的抵御能力。
比如,一些深海鱼类有着特别强大的免疫系统,能够适应极端的低氧环境;还有一些鲨鱼可以免疫许多在其生活环境中最常见的细菌和真菌。
3. 鱼类免疫系统的进化在生物进化的过程中,鱼类的免疫系统也不断进行着变化和调整。
这些变化和调整,使得鱼类对于不同种类的病原体都有了更好的适应性。
例如,鱼类会利用免疫系统中的基因重排、基因剪接和基因家族扩大等进化手段,来产生更多、更具多样性的免疫细胞。
这样,它们就可以更好地适应周围环境。
此外,鱼类的生存环境和食物来源也会直接影响它们的免疫系统进化。
一些很长寿的大型鱼类,例如那些居住在北极海域的鱼类,会拥有特别高效的免疫系统。
它们之所以能长寿,很大程度上也是因为它们的免疫系统非常健全。
第十一章 水产免疫学基础
四、鱼用疫苗
(一)鱼用疫苗的种类 A. 根据疫苗的获得方法来分: 1. 死疫苗(灭活疫苗):热灭活、化学灭活、紫 外线灭活、超声灭活等 优点:安全性好,制造简单; 缺点:免疫剂量大,免疫持久性差。
(一)鱼用疫苗的种类
A. 根据疫苗的获得方法来分:
2. 活疫苗:包括弱毒疫苗和异种疫苗 优点:弱毒疫苗 — 免疫原性好,免疫 剂量少,持续时间长 异种疫苗 — 安全性好,免疫时 间长。 缺点:弱毒疫苗 — 安全性差 异种疫苗 — 获得比较困难
(一)鱼用疫苗的种类
A. 根据疫苗的获得方法来分:
3. 化学疫苗:以化学方法提取病菌有 效成分(如LPS)制成 优点:免疫剂量小,免疫原性强, 作用稳定; 缺点:制造较复杂,成本稍高。
一)鱼用疫苗的种类
A. 根据疫苗的获得方法来分:
4. 亚单位疫苗:病原微生物中能使机体
产生免疫保护力的成分只占病原体小部 分,将这些成分分离出来制成的疫苗为 亚单位疫苗。
1、中枢免疫器官
2) 胸腺(Thymus):真骨鱼类的胸腺位于?,它无皮质 与髓质的分界线,胸腺由结缔组织被膜环绕,实质由 上皮细胞网组成,在上皮细胞网中分布由淋巴细胞、 巨噬细胞、树突状细胞和成熟的浆细胞等。鱼类的胸 腺是T细胞分化成熟为具免疫活性的T细胞的场所,T 细胞移至外周免疫器官后,可接受抗原刺激增殖分化 产生免疫效能。 鱼类胸腺的结构与功能随着季节和年龄的变化而变化。
4) C反应性蛋白
A. 来源与成分:为存在于鲽科鱼类中的一种蛋白质 B. 作用: a. 作为调理素可增加吞噬细胞的吞噬量
b. 能使真菌、细菌乃至寄生虫中的糖类和磷酸酯 产生沉淀,从而杀灭病原体。
5) 备解素:为 - 球蛋白,可在补体协助下杀死许多细菌、原
水产动物免疫学基础知识
水产动物免疫学的基础知识一、鱼类免疫学简史:免疫学技术应用于预防人类和动物的疾病是免疫学的最大成就之一。
许多年来,牛痘接种是个体先前未受该病病原体感染,避免该病的唯一手段。
随同1934年磺胺药和二十世纪40年代抗生素的问世,治疗严重疾病就有了另外的方法。
但即使如今,免疫接种仍是预防疾病的主要方法。
随着人们更多学会控制关于动物的免疫应答和与其保护作用有关的疾病抗原,则可指望免疫接种在将来更为重要。
在了解了免疫学应用于人医和兽医的某些有意义的早期历史之后。
再来看鱼类的免疫。
鱼类的免疫学历史很短,其技术类似人医的经验,不同于抗原给予的方法、抗体试验和保护试验。
鱼类免疫学中使用的技术,随鱼的种类、病原体和环境而定。
医学和兽医学发达国家的大多数居民已普遍接种预防天花,脊髓灰质炎、白喉,有时也接种预防麻疹、斑疹伤寒、破伤风、伤寒和流行性感冒。
最早正式使用牛痘接种技术于人之一的Edward Jenner(1749~1823),首先注意到接触过牛痘的挤奶女工,对可怕的天花病的流行不敏感。
牛痘病毒[一种痘苗病毒(vaccine virus),vaccine一词即源于此]是一种类似于天花病毒的病毒,但牛痘不会造成人的严重疾病,却具有对天花的免疫性。
Jenner也熟悉当地的历史情况,在那,土耳其人划破感染个体的脓疱,涂抹于健康人身上使之产生天花,这样他们对以后该并的攻击就自动获得免疫力。
Jenner的牛痘接种程序证明是很成功的,因此在欧洲一些国家即开始大量种牛痘。
免疫学从此就发展成为一门为人们所确认的科学。
著名的法国微生物学家Louis Pasteur(1822~1895)采用类似Jenner所使用的技术,为一被疯狗咬伤的小孩免除狂犬病患。
Pasteur已知狂犬病病毒通过其非正常寄主的动物组织就变弱或减弱,随后其毒性即减弱。
当毒性减弱的病毒接种至病人时,很快产生能保护病人免遭有毒性病毒伤害的特异性抗体。
Pasteur也研究炭疽[炭疽杆菌(Bacillus anthracis)],这是那时威胁着牛、羊业的一种细菌性病。
鱼类免疫系统研究
鱼类免疫系统研究免疫系统是生物体内的一个重要系统,它能够保护机体免受各种病原微生物、有害物质以及体内突变细胞等的侵害。
在人类和哺乳动物中,免疫系统的研究已经相对成熟。
但对于鱼类的免疫系统研究,却相对滞后,这也是当前鱼类养殖行业中需要解决的重要问题。
鱼类的免疫系统有什么特点?与人类、哺乳动物等其他动物相比,鱼类的免疫系统有其独特的特点。
首先,鱼类的免疫系统不仅包含了传统的免疫系统,如细胞免疫和体液免疫,还包括了一种独特的免疫系统——黏液免疫系统。
黏液免疫系统是指鱼类身上的黏液能够对外界的病原微生物进行一定的识别和清除,从而达到保护机体的目的。
其次,鱼类的免疫系统发生在体外。
与人类、哺乳动物等其他动物不同,鱼类没有脾脏和淋巴系统等器官,这些器官对于人类和哺乳动物的免疫系统来说非常重要。
再次,鱼类的免疫系统发育较为迅速。
当鱼类受到病原微生物的侵袭时,身体很快就会产生免疫反应,进行抵抗。
这样就能够最大程度上减轻病原微生物对鱼类的危害。
鱼类免疫系统的研究进展在鱼类免疫系统的研究方面,有一些进展是值得关注的。
首先,近年来,越来越多的研究者开始关注鱼类免疫系统的核心基因。
这些基因包括T细胞受体基因、B细胞受体基因、MHC类似基因等。
通过对这些基因的研究,我们可以更好地了解鱼类免疫系统的发育和功能。
其次,鱼类免疫系统的研究也逐渐向着分子层次的研究转化。
通过对鱼类免疫相关蛋白的研究,可以更进一步地了解鱼类免疫系统的内部机制。
同时,还可以为鱼类相关疾病的防控和治疗提供理论基础。
此外,还有一些研究者开始探索鱼类免疫系统与环境因素的关系,如水质、温度、光照等。
这有助于我们更全面地了解鱼类免疫系统的影响因素,从而为养殖业的发展提供科学依据。
鱼类免疫系统研究中的挑战在鱼类免疫系统的研究中,也存在一些挑战。
首先,鱼类生存的环境非常复杂,其中包含了许多未知的因素。
这些因素可能会对免疫系统的研究造成干扰,从而使研究结果产生误差。
鱼类免疫系统的发生和演化
鱼类免疫系统的发生和演化在生物进化的长河中,免疫系统的演化是一个非常重要的方面。
免疫系统作为生物体内最为复杂神奇的保卫机制,不仅能够抵御病原菌、细菌、病毒等外来生物,还能够防范自体免疫反应,保持机体的稳定状态。
而对于鱼类这类无脊椎动物,其免疫系统相比于哺乳动物复杂程度要低很多,但却具有一些独特的特点。
鱼类免疫系统的产生免疫系统不仅存在于哺乳类动物身上,也存在于其它种类的生物体上。
如同哺乳类动物一样,在鱼类身上运行的免疫系统,主要有免疫细胞和组织两部分。
大部分免疫细胞防御作用在鱼类的鳞片、鳃、肠、皮肤等部位表现得非常重要。
而免疫组织则分布在鱼的肝、脾、胸腺、肺和肾等部位,类似于哺乳动物的免疫系统。
鱼类本身没有免疫细胞或免疫组织,但是它们有一些免疫细胞,包括幼稚的粒细胞和中间髓细胞,它们在出生的时候就存在了。
鱼类的幼稚粒细胞很少,但此时中间髓细胞是血液中的主要成分之一。
随着过度消耗和鱼体内细胞的死亡,粒细胞的数量逐渐增加,发挥着免疫功能。
同时,免疫系统对鱼类适应环境的一种反应,鱼类免疫系统不像哺乳动物免疫系统那样具有多种重组机制,但是它能够在不同寿命、不同环境中提供适应性保护并产生免疫记忆。
鱼类免疫系统结构的演化很多研究表明,鱼类的免疫系统有比较强的韧性,其演化的结构是自然选择过程的结果。
鱼类在世界各地广泛分布,因此在进化的过程中其免疫系统适应各种不同的环境。
在免疫学的历史上,鱼类曾经被认为是一个比较简单的生物,因为其免疫系统不含有哺乳类动物免疫系统的很多复杂机制。
但是,鱼类作为一种重要的模式生物,其免疫系统的演化在最近几年中受到了广泛关注。
对于鱼类免疫系统的研究,通常都会涉及到与之相关的生命体的演化。
在免疫系统的演化过程中,从无脊椎动物到脊椎动物再到现代哺乳动物的过程,涵盖了数亿年的时间。
最初的免疫系统是简单的化学防御,但随着时间的演化,它变得越来越复杂和高效。
哺乳动物的免疫系统是目前已知的最复杂的免疫系统。
水产养殖中的鱼类免疫与抗病能力
水产养殖中的鱼类免疫与抗病能力在水产养殖业中,鱼类的健康状况对于养殖的成功与否至关重要。
免疫与抗病能力是鱼类保持良好健康状态的重要因素之一。
本文将探讨水产养殖中鱼类的免疫系统以及其抗病能力,并介绍一些提升鱼类免疫与抗病能力的方法。
一、鱼类的免疫系统鱼类的免疫系统包括先天免疫和获得性免疫两部分。
先天免疫是由鱼类天生具备的免疫能力,可以对抗多种病原微生物。
获得性免疫是通过感染病原微生物后,鱼类经过一段时间的适应和调节,产生相应的抗体和细胞免疫反应。
这两部分免疫系统相互协同作用,以保护鱼类免受病原微生物的侵袭。
二、鱼类的抗病能力源于先天免疫系统先天免疫系统对抗病原微生物的过程中,鱼类的皮肤和黏液是第一道屏障。
鱼类皮肤的表层皮下组织含有黏液腺体,能分泌黏液形成防护层,阻止病原微生物的侵入。
同时,黏液中还存在一些抗菌肽、游离酸等物质,对于抑制病原微生物的生长具有重要作用。
除皮肤和黏液外,鱼类的肠道也扮演着重要的免疫作用。
肠道中的益生菌可以与病原菌竞争营养物质,并产生抗菌物质,抑制病原菌的繁殖。
同时,鱼类肠道中的免疫细胞如巨噬细胞、淋巴细胞等也能参与对抗病原微生物的过程,保持肠道内的微生态平衡。
三、提升鱼类免疫与抗病能力的方法1. 合理饲养管理鱼类养殖中,合理的饲养管理是提升鱼类免疫与抗病能力的关键。
首先,要保持水质清洁,及时清除饲养池中的废料和残饵,以减少病原微生物的滋生。
其次,合理控制水温、饲料品质和饲喂量,避免应激和营养不良,提高鱼类的免疫力。
此外,选择适合的鱼类品种也是重要的饲养管理策略之一。
2. 疫苗接种鱼类的获得性免疫主要通过疫苗接种获得。
疫苗接种可以帮助鱼类产生特定的抗体,提高对特定病原微生物的抵抗能力。
在水产养殖中,常用的疫苗接种方法包括注射、浸泡和食饵混合等。
鱼类疫苗的研发和接种技术的改进,对于提高鱼类的抗病能力具有重要意义。
3. 饲料添加剂在水产养殖中,可以通过添加剂的方式提高鱼类的免疫与抗病能力。
鱼类免疫和抗病机制的研究
鱼类免疫和抗病机制的研究已经成为近几年来的一项热点。
鱼类作为水生动物,其天然免疫力和抗病能力相对较弱,常常受到各种病原生物的侵袭,造成很大的经济损失。
因此,研究鱼类免疫和抗病机制对于提高鱼类养殖效益、促进水产业发展具有重要意义。
鱼类免疫系统鱼类免疫系统包括天然免疫系统和获得性免疫系统两部分,其中天然免疫系统因为其迅速而高效的反应速度,被认为在防御鱼类病害中是非常重要的一部分。
鱼类天然免疫系统主要包括非特异性体防御和特异性体防御两种机制。
其中,非特异性体防御包括皮肤、黏液、鳃和唾液腺等黏膜组织中分泌的抗菌蛋白、溶菌酶以及代表古代人类免疫系统的补体系统。
而特异性体防御则是由反应特异性的B细胞、T细胞和免疫球蛋白(Ig)等免疫细胞和分子组成的。
鱼类天然免疫系统对于防御细菌、病毒等病原微生物非常重要,特别是在鱼类的初次感染中,它可以迅速地发挥作用并抵御病原菌的入侵,从而后来产生获得性免疫。
除此之外,黏液和补体系统也具有对细菌和真菌的直接杀伤和诱导炎症等重要作用,是鱼类天然免疫系统中不可或缺的组成部分。
鱼类的获得性免疫系统鱼类获得性免疫系统主要由特异性T淋巴细胞和B淋巴细胞以及它们所合成的抗体组成。
当鱼类遭遇到病原微生物,特异性体免疫将被启动,免疫细胞将进入淋巴组织,进行信息交流与识别特定的病原微生物。
T细胞和B细胞分别扮演着不同的角色,B细胞主要负责分泌抗体,而T细胞则调节和监管免疫应答反应,以及抗体的产生和体内浓度的维护。
抗病毒机制鱼类一旦感染了病毒,其免疫系统会产生一系列的防御反应,以防止病毒进一步侵入和扩散。
其中,产生干扰素(Interferon,IFN)是一种重要的响应。
IFN 与一些信号转导分子和细胞受体相互作用,激发细胞产生自身天然免疫物质,例如酶类、抗病毒蛋白质等,这些物质则能够识别和杀灭病毒。
除此之外,抗病毒机制还涉及到鱼类天然免疫细胞的作用。
研究发现,在愈合期间中性粒细胞是重要的天然免疫细胞之一,它们能产生吞噬和杀菌作用,同时也能协调调节抗病毒的天然免疫和获得性免疫。
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7.粘膜免疫组织及粘膜免疫应答:
分布于皮肤、鳃和肠等器官中的粘膜相关淋巴组织,又称为粘 膜淋巴组织(mucosa-associated lymphoid tissue, MALT), 它们共同构建了鱼体免疫的组织细胞学基础(Dalmo et al., 201 9; Delamare-Deboutteville et al., 2019; Cain et al., 2000; Ro mbout et al., 1993)。由其承担的免疫应答反应为粘膜免疫应 答。
鱼类免疫学概述
前言
鱼类具有与高等脊椎动物相似免疫防御系统调控基因及基因控制产物, 具备机体行使免疫功能的组织、细胞及分子基础。鱼体免疫组织除了分布 于胸腺、脾脏及头肾等器官中的系统淋巴组织(Systemic lymphoid tissu e)外,还包括分布于皮肤、鳃和肠等器官中的黏膜相关淋巴组织,又称为 粘膜淋巴组织(mucosa-associated lymphoid tissue, MALT),它们共同 构建了鱼体免疫的物质基础 )。
关的一对免疫过程,两者相互协同、彼此加强, 两者具有部分相同的功能细胞, 例如巨噬细胞,其既可以行使非特异性免疫的吞噬功能,同时其在特异性免 疫中又具有抗原吞噬、加工、处理及呈递的功能 (Yano,2019;安庆云,201 9)。
6.系统免疫组织及系统免疫应答: 除了分布于胸腺、脾脏及头肾等器官中的免疫组织成为系统淋巴组织(Sy
鱼类的系统淋巴组织一般是由网状细胞作为框架支撑着能迁移或不能迁 移的细胞群所构成,具有一定的组织结构,其中的主要细胞群是行使淋巴 组织特异性和非特异性免疫防御的主要功能细胞,如:B、T淋巴细胞、巨 噬细胞、粒细胞等。与系统淋巴组织相比,鱼类粘膜免疫系统的组织细胞 学基础研究还不深入,其组织结构及功能细胞没有被充分认识,特别是鳃 及皮肤免疫组织的相关研究则更为薄弱,一定程度上阻碍了鱼类免疫学的 发展及免疫技术的应用。
鱼类免疫学的几个重要概念
1.免疫(immune,immunis): 机体免疫系统对抗原物质的一种生物学应答过程。
2.免疫应答: 是指鱼体淋巴组织中的免疫细胞对内外环境的抗原信号的反应过程,是
免疫系统的本质功能,包括特异性免疫应答和非特异性免疫反应。 3.特异性免疫应答:
特异性免疫应答是指,鱼类系统免组织接受抗原信号后,其中的免疫活 性细胞会产生对抗原识别及呈递、细胞的活化、增殖、分化等一系列复杂的 生物学反应过程,最终体内产生抗体,发生特异性免疫效应,特异性免疫应 答具有特异性、多样性、免疫记忆和自身调节的特点。
鱼类免疫学领域中的几个重要科学问题
1. 鱼类粘膜免疫 1.1鱼类粘膜免疫的组织、细胞及分子学基础
1.1.1皮肤 组织细胞学基础: 鱼类皮肤中存在淋巴细胞等白细胞;一些硬骨鱼类的皮肤中存在特异性免
疫功能细胞已经被直接或间接证据所证明。虽然不能确定这些细胞是皮肤组 织发育的“本土细胞”还是源于其它组织的迁入细胞,但是为鱼类免疫学家 提供了遐想的空间和研究的学术节点。因此,鱼类皮肤的特异性免疫的组织 细胞学基础研究已经成为了鱼类免疫学研究热点之一。
1.1.3 肠
免疫组织与细胞: 比较解剖学研究结果表明,大量的白细胞群分布于肠道粘膜组织中;Rom
ano等(2019b)及Heidi(2019)对鲤鱼、Santos等(2019)、Scapigliati (2019)对鲈鱼的肠单细胞悬液中的白细胞进行单抗间接荧光标记及流式细胞 计数后发现,鱼肠组织中存在一定数量B、T细胞。
免疫因子:
Lumsden等(2019)采用注射和浸泡免疫鳟鱼(Salvelinus fontinalis)
后,在免疫鱼的鳃表收集粘液中检测到同血清抗体免疫原性相同的抗体蛋白;
王辉等(2019)从牙鲆(Paralichthys olivaceus)鳃组织中提取出能够抑制鳗
弧菌和金黄色葡萄球菌生长的抗菌肽;华育平等(2019)认为史氏鲟的鳃组 织中存在溶菌酶。
1.1.2 鳃
免疫组织与细胞: 上皮细胞与支持细胞之间形成窦状隙中,可以观察到中性粒细胞、嗜酸性
粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等白细胞;Davidson等(2019)对黄盖鲽(Li manda limanda)灌注后的鳃进行活细胞分离,通过ELISPOT方法检测离体
活细胞中存在抗体分泌细胞(Antybody Secreting Cell, ASC),认为黄盖鲽鳃 组织中存在一定数量的能够分泌抗体的B细胞。
4.非特异免疫应答:
鱼类免疫系统免疫组织接受内外援信号刺激后,其中先天存在的天然防御 机制也会发挥作用,产生非特异性免疫应答,其特点为非特异性、反应强度 弱及不具有免疫记忆等(Dalmo et al., 2019)。
5.特异性免疫与非特异性免疫应答的关系: 与哺乳动物相似,鱼类系统组织的特异性和非特异性免疫应答,是密切相
免疫因子:
Fletch和Gant通过口服和注射接种方式免疫鲽鱼(Pleuronectes platess a)后,在其皮肤粘液中检测到免疫球蛋白;Lobb等从羊头鲷皮肤粘液中分存在着多种非特异性免 疫因子,目前得到证实的因子包括:溶菌酶、水解酶、转移因子、C - 反应 蛋白、几丁质、凝集素、抗菌肽等。
免疫因子: 诸多学者已经证明鱼类肠道内分泌粘液(Jones et al., 2019; Hart et al.,
1988; Joosten et al., 2019; Esteve-Gassent et al., 2019)及胆汁(Romb out et al., 1986; Lobb et al.,1981b; Jenkins et al., 1994; Vervarcke et al., 2019)中存在抗体蛋白;Mulder等(2019)认为,在虹鳟鱼肠粘膜组织中存 在能够合成干扰素IL-1b,IL-8,TNF-α和IFN-γ的功能细胞;另外,一些学者 还在肠组织检测到一些非特异免疫因子,如补体(Lange et al., 2019)、蛋 白酶及溶菌酶等(MagnadÓ ttir et al., 2019;华育平等,2019)。