○張喜貴 孟長(zhǎng)明 陳昌福
(1.453700,河南省新鄉(xiāng)市康大消毒劑有限公司;2.430070,華中農(nóng)業(yè)大學(xué),武漢)
④ 血藍(lán)蛋白與酚氧化酶血藍(lán)蛋白是存在于節(jié)肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物血淋巴中的含銅呼吸蛋白。血藍(lán)蛋白不僅具有運(yùn)輸氧氣、調(diào)節(jié)滲透壓、貯存能量、調(diào)節(jié)蛻皮過(guò)程和合成黑色素等功能外,近年來(lái)研究表明,血藍(lán)蛋白及其降解片段還具有酚氧化酶活性、凝集素活性以及抗菌抗病毒等多種免疫學(xué)功能。雖然血藍(lán)蛋白的氨基酸序列與酚氧化酶的氨基酸序列顯示出高度同源性,但二者的合成部位不同。酚氧化酶在血細(xì)胞中表達(dá),以酶原的形式合成,其氨基端被裂解后才發(fā)揮生物學(xué)活性,參與角質(zhì)硬化和免疫防御反應(yīng);血藍(lán)蛋白則是在肝胰腺中合成并釋放至血漿中的。
(六)其它免疫因子
除上述幾種重要的體液免疫因子外,甲殼動(dòng)物體內(nèi)還含有一些與免疫應(yīng)答有關(guān)的免疫因子,如類免疫球蛋白和補(bǔ)體分子、蛋白酶抑制劑、溶酶體酶等。
1.類免疫球蛋白和補(bǔ)體分子
一般認(rèn)為無(wú)脊椎動(dòng)物體內(nèi)無(wú)免疫球蛋白和補(bǔ)體存在,但近年來(lái)一些研究表明甲殼動(dòng)物血淋巴中可能存在類免疫球蛋白和補(bǔ)體分子。王雷采用單向免疫擴(kuò)散法測(cè)定出中國(guó)對(duì)蝦血淋巴中存在類似IgM的因子;王偉慶采用免疫比濁測(cè)定出中國(guó)對(duì)蝦血淋巴中存在類IgG、類IgA、類IgM等免疫球蛋白樣物質(zhì)以及類C3、類C4等補(bǔ)體蛋白樣物質(zhì)。免疫系統(tǒng)的進(jìn)化是與動(dòng)物的進(jìn)化緊密相連的,隨著動(dòng)物從無(wú)脊椎動(dòng)物到脊椎動(dòng)物的進(jìn)化,免疫系統(tǒng)的進(jìn)化也發(fā)生了重大飛躍。突出表現(xiàn)在:無(wú)脊椎動(dòng)物只有簡(jiǎn)單的細(xì)胞吞噬等防御手段;低等脊椎動(dòng)物開(kāi)始有彌散的淋巴系統(tǒng),出現(xiàn)IgM樣大分子抗體;哺乳類動(dòng)物體內(nèi)抗體進(jìn)化順序?yàn)?IgM→IgG→IgA→IgD→IgE。由于進(jìn)化的連續(xù)性,作為最早出現(xiàn)的免疫球蛋白IgM,在無(wú)脊椎動(dòng)物中極可能含有其結(jié)構(gòu)類似物。然而這些物質(zhì)究竟是否存在于甲殼動(dòng)物血清中,還有不同的觀點(diǎn),因此,這些能與哺乳動(dòng)物抗血清發(fā)生反應(yīng)的甲殼動(dòng)物血清成分的本質(zhì)有待于進(jìn)一步研究。采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)克隆表達(dá)其基因,研究其功能則是一重要研究手段。
2.蛋白酶抑制劑
蛋白酶抑制劑是另一種由血細(xì)胞產(chǎn)生的重要免疫因子,參與蛋白酶級(jí)聯(lián)反應(yīng),防止蛋白酶的過(guò)量激活,從而避免宿主組織的自身?yè)p傷。目前己在甲殼動(dòng)物血淋巴及血細(xì)胞顆粒中發(fā)現(xiàn)了多種蛋白酶抑制劑,其中比較重要的有以下3種:枯草菌素蛋白酶抑制劑、α2-巨球蛋白、絲氨酸蛋白酶抑制劑。
3.溶酶體酶
溶酶體酶的水解作用是甲殼動(dòng)物免疫系統(tǒng)抵抗病原微生物的一種重要機(jī)制。溶酶體酶一般包括溶菌酶、過(guò)氧化物酶及各種水解酶類(蛋白酶、肌酶、磷酸酶、脂酶和糖酵解酶等)。吞噬細(xì)胞對(duì)病原微生物進(jìn)行吞噬或包囊后,細(xì)胞內(nèi)的溶酶體與病原微生物進(jìn)行融合形成吞噬溶酶體,繼而溶酶體發(fā)生脫顆?,F(xiàn)象,外來(lái)入侵的病原微生物可以被其中的溶菌酶、過(guò)氧化物酶、磷酸酶等直接殺死,隨后各種水解性酶類再進(jìn)一步將它們水解消化而排出體外。
4.活性氧中間體(Reactive oxygen intermediats,ROIs)
血細(xì)胞吞噬病原微生物后形成吞噬體,并向吞噬體內(nèi)釋放各種消化酶,產(chǎn)生一系列ROIs?;钚匝醯漠a(chǎn)生最初是在哺乳動(dòng)物的嗜中性白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),被稱為呼吸爆發(fā),即超氧陰離子的釋放。它是可溶性刺激物或外來(lái)顆粒激活吞噬細(xì)胞膜上NAD(P)H氧化酶的結(jié)果,其表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)糖原分解增強(qiáng)、氧耗增加,并產(chǎn)生超氧陰離子(O2-)、過(guò)氧化氫(H2O2),羥自由基〔OH-〕和單線態(tài)氧(1O2)等一系列 ROIs。這些活性氧有極強(qiáng)的殺菌功能,可直接或同溶酶體共同抵抗外源性病原微生物的侵入,也可通過(guò)髓過(guò)氧化酶一鹵化物一H2O2系統(tǒng)產(chǎn)生次鹵化物或高鹵化物等,形成潛在的殺菌體系。不同甲殼動(dòng)物個(gè)體,其血細(xì)胞產(chǎn)生ROls的水平存在明顯差異,此與甲殼動(dòng)物的生理狀況、免疫水平及血細(xì)胞的類別有關(guān),活性氧產(chǎn)生的量可直接反映血細(xì)胞的殺菌能力。
5.可凝固蛋白(clottable protein,CP)
可凝固蛋白是甲殼動(dòng)物血淋巴內(nèi)不同于凝集素的又一類免疫因子,具有凝血作用,從而阻止血細(xì)胞通過(guò)傷口損失。1999年Hall首先從螯蝦體內(nèi)分離鑒定出第一種甲殼動(dòng)物的可凝固蛋白,隨后在龍蝦、淡水大對(duì)蝦、沙螯蝦、蟹類和軟尾太平蝲蛄體內(nèi)均發(fā)現(xiàn)CP。甲殼動(dòng)物CP為一二聚體極高密度脂蛋白,分子量為380~400 KDa,由2個(gè)相同的亞基通過(guò)二硫鍵組成,每個(gè)亞基各含一個(gè)游離的賴氨酸和谷氨酸。在轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的作用下,兩者之間共價(jià)結(jié)合在一起。序列分析表明不同甲殼動(dòng)物的CP具有相似的氨基酸組成和N端序列。雖然甲殼動(dòng)物CP與鱟的血凝素以及脊椎動(dòng)物的纖連蛋白具有相似的血凝作用,但在序列上并無(wú)任何同源性。甲殼動(dòng)物CP的凝血過(guò)程是甲殼動(dòng)物受傷后,血細(xì)胞(尤其是透明細(xì)胞和小顆粒細(xì)胞)釋放谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶,在谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶和血漿鈣離子作用下不同CP分子之間的游離賴氨酸和谷氨酸進(jìn)行共價(jià)結(jié)合,形成CP二聚體,從而使血淋巴發(fā)生凝固,防止機(jī)體血淋巴的流失。
(全文完)