七鳃鳗--一种重要的模式生物
模式生物与人类健康与疾病的关系,一直都是生命科学研究的热点问题.通过模式生物基因组之间或模式生物基因组与人类基因组之间的比较与鉴定,可分离人类遗传病的候选基因以及预测新功能基因.2009年美国冷泉港实验室发表文章,明确将七鳃鳗作为模式生物.七鳃鳗(Petromyzon)是迄今所知道的最原始的脊椎动物.其在漫长的生物进化历程中体貌特征基本保持不变,被喻为”活化石”.课题组率先在国内开展了对七鳃鳗基因组和蛋白质组学的研究.先后构建了日本七鳃鳗唾液腺、肝脏、血液和免疫小体等组织器官的c DNA文库，并在其中找到了很多具有重要生理功能的新型基因和蛋白。例如：发现七鳃鳗的免疫小体中有类似布鲁顿酪氨酸激酶（BTK,Bruton”s tyrosine kinase）的基因表达，它可能参与七鳃鳗的免疫应答；发现了活性氧调节因子Ⅰ（Romo I,reactive oxygen species modulator Ⅰ）和过氧化物酶基因（Prx,Peroxiredoxin）的同源物，它们分别能够诱导细胞产生活性氧和抵抗红细胞过氧化，调节细胞的氧化还原的内环境；还发现了转录因子NFκB的抑制因子I-κB-ε，在LPS刺激的情况下Ⅰ-κB-ε在七鳃鳗淋巴细胞的表达降低；同时发现了HMGB1（High-mobility group B1）蛋白，能够诱导肿瘤坏死因子的产生，进而在七鳃鳗的免疫系统中发挥重要作用。在已发现的诸多功能基因中，口腔腺中的功能基因和蛋白尤为特殊。七鳃鳗的口腔腺包裹在其头部鳃下肌中一个特殊的有色囊中。它能分泌一种防止血凝的物质，命名为鳗溶酶。此外，也在七鳃鳗的口腔腺中发现了其他的功能蛋白，如含RGD（Arg-Gly-Asp）模体的类去整合素、类视黄酸与干扰素诱导的致死蛋白-19（GRINM-19）、翻译控制肿瘤蛋白（TCTP,translationally controlled tumor protein）、类gelsolin蛋白等。目前，正在根据这些具有特殊功能的蛋白，开发抗血栓、抗病毒、降血糖等的基因重组注射、口服药物或基因治疗药物。 适应性免疫系统的起源与进化一直是人们研究的热点问题。科学家在七鳃鳗中找到了类似于高等脊椎动物体内淋巴细胞的类淋巴细胞。可变淋巴细胞受体（variable lymphocyte receptors，VLR）是七鳃鳗类淋巴细胞中发现的独特的适应性免疫分子。课题组研究发现，VLRB通过与七鳃鳗的C1q-like和C3蛋白相互作用，介导了补体依赖的对细菌和肿瘤细胞的杀伤作用。该成果以及后续研究对于进一步揭示七鳃鳗免疫系统以及补体系统的作用机制将具有重要意义。 七鳃鳗作为脊椎动物进化的起点，蕴藏着大量原始与未知的生物学信息有待发掘。七鳃鳗作为一种重要的模式生物，将带领追溯脊椎动物的起源与进化历程，为人类的健康做出巨大的贡献。
医用模式生物 七鳃鳗 生理功能 免疫应答
徐扬 逄越 李庆伟
辽宁师范大学生命科学学院;辽宁师范大学七鳃鳗研究中心辽宁省大连市甘井子区柳树南街1号、辽宁师范大学西山校区,辽宁师范大学生命科学学院, 116081
国内会议
厦门
中文
49-50
2014-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）