农业生物技术学报

作者：朱雪晴, 赵飞, 邓玉婷, 谭爱萍, 赖迎迢, 巩华, 黄志斌, 荆鹏华

单位：1 上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心,上海 201306;2 中国水产科学研究院 珠江水产研究所/农业农村部渔用药物创制重点实验室/广东省水产动物免疫技术重点实验室,广州 510380

关键词：白细胞介素-21 (IL-21),大口黑鲈,维氏气单胞菌,鰤诺卡氏菌,免疫防御,

基金：国家重点研发计划(2019YFD0900103); 中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2021SJ-XT3; 2020TD45); 广东省自然科学基金(2020A1515011584)

白细胞介素-21 (interleukin-21, IL-21)是共同γ链细胞因子家族的成员,在抵御多种炎症性和免疫性疾病中发挥重要作用。为了探究大口黑鲈(Micropterus salmoides) IL-21在抵御病原菌感染后的免疫应答功能,本研究克隆了大口黑鲈MsIL-21基因(GenBank No. XP_038555572.1)的ORF,并进行了生物信息学和表达分析。结果显示,MsIL-21的ORF全长为441 bp,编码146个氨基酸。序列分析发现,MsIL-21具有IL-21蛋白的典型结构,包括4组α-螺旋和4个半胱氨酸残基。同源性分析发现,MsIL-21与欧洲海鲈(Dicentrarchus labrax) IL-21的亲缘关系最近。qPCR分析表明,MsIL-21在健康大口黑鲈组织中普遍表达,在肝脏中表达最高。经过维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)和鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae)感染后,MsIL-21在肝脏、头肾和脾脏中表达均上调。采用病原类似物脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、脂磷壁酸(lipoteichoic acid, LTA)和聚肌胞苷酸(polyinosinic-polycytidylic acid, Poly(I:C))刺激头肾白细胞均可诱导MsIL-21的表达。通过原核表达系统,成功表达和纯化了MsIL-21蛋白。MsIL-21蛋白刺激头肾白细胞可诱导IL-10、IL-22、IL-1β和干扰素-γ (interferon-γ, IFN-γ)的表达。综上,本研究初步证明MsIL-21可能参与抵御病原菌感染,进一步丰富了鱼类IL-21的功能研究。

来源：2023年第1期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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