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发现有缺陷的适应性免疫解释为什么琵琶鱼能与其伴偶融合而不会遭到免疫排斥

发现有缺陷的适应性免疫解释为什么琵琶鱼能与其伴偶融合而不会遭到免疫排斥

发现有缺陷的适应性免疫解释为什么琵琶鱼能与其伴偶融合而不会遭到免疫排斥(Credit: Edith A. Widder

(神秘的地球uux.cn报道)据EurekAlert!:在琵琶鱼中发现的有缺陷的适应性免疫可帮助解释为什么这些鱼能与其伴偶暂时或永久地融合而不会遭到免疫排斥。对大多数脊椎动物而言,适应性免疫部分(即保护性T和B细胞反应的协调机制,它被认为是脊椎动物免疫的标志)的丧失可能是致命的,但对于这些深海栖息鱼类来说,该保护性免疫分支实际上可能会阻碍它们在海洋深处的成功繁殖,因为要在这里寻找交配伴侣的难度之大是难以置信的。

研究人员由此假设,为使琵琶鱼伴偶间的组织融合不造成有害影响,其适应性免疫功能有可能被抑制,但不会代之以某种另类形式的先天免疫以补偿这一损失。这种独特的免疫转变提示,脊椎动物的免疫系统会随着时间的推移而变得更为灵动,这与人们普遍的信念相左,即先天性和适应性免疫系统一旦建立,它们的消除就无法避免灾难性的后果。琵琶鱼中的性寄生现象一直难以研究,这主要是因为很难获得这些鱼的活体或死后标本。

Jeremy Swann和同事通过将31个保存标本的冷冻组织磨碎并对其进行DNA测序来解开这个谜团;这些标本涵盖了广泛的琵琶鱼形态:非附着状态、暂时附着状态和永久附着状态。研究人员发现,与未附着琵琶鱼相比,融合中的琵琶鱼免疫系统中的关键基因组成和结构显示了剧烈的变化。临时附着的雄性琵琶鱼缺乏支撑抗体成熟(这是适应性免疫的关键过程)的功能性aicda基因。

已知永久性附着的琵琶鱼会显现更多的变化(如rag基因的丢失),这些基因对T细胞受体和抗体基因的组装是至关重要的。这些结果提示,先天性免疫和适应性免疫的共同演化已在琵琶鱼中被松解以支持对性寄生的采用。作者假定,在适应性免疫阙如时,先天免疫可能已经介入,从而帮助促进琵琶鱼的成功演化;琵琶鱼仍然是深海中物种最多的脊椎动物分类群。在遥远的未来,对这种独特形式免疫的深入了解或能有助于为临床治疗提供信息,如为免疫缺陷患者增强先天免疫力的疗法。

相关报道:研究揭示性寄生的免疫遗传学

(神秘的地球uux.cn报道)据科学网小柯机器人:德国马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所Thomas Boehm课题组揭示了性寄生的免疫遗传学。相关论文于2020年7月30日发表在《科学》杂志上。

性寄生虫已演变成深海鱼类anglerfishes中一种独特的繁殖方式。在这些物种中观察到的雄性与寄主雌性的永久结合代表了一种解剖学上的结合,这在自然界中是未知的。免疫功能的惊人改变与这种生殖性状有关。

雄性暂时附着的物种的基因组缺乏功能性抗体基因,而后者是抗体亲和力成熟的基础。永久性附着与其他改变相关,最终导致某些物种中功能性rag基因的丧失,消除了抗原受体基因的体细胞多样化,这是经典适应性免疫的标志。在anglerfishes鱼类中,先天免疫和适应性免疫的共同进化已被解开,这表明免疫的另一种形式支持了这一进化上成功的脊椎动物群出现。




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