rgn基因在果蠅腸道免疫和天然免疫中的功能研究.pdf

1、學校代碼：10225學號：B14146學位論文聊基因在果蠅腸道免疫和天然免疫中的功能研究指導教師姓名：申請學位級別：論文提交日期：授予學位單位：潘吉川金麗華教授東北林業(yè)大學博士學科專業(yè)：遺傳學2014年9月30日論文答辯日期：2014年12月9日東北林業(yè)大學授予學位日期：答辯委員會主席：論文評閱人：聾宣厶櫛素大學摘要摘要果蠅不具有類似哺乳動物的獲得性免疫系統(tǒng)，腸道免疫和天然免疫是果蠅抵抗病原微生物的主要免疫防御機制。腸道免疫用于抵抗通過

2、口部進食等途徑侵入體內(nèi)的病原體，主要過程包括腸道抗菌肽(antimicrobialpeptides，AMPs)的分泌和活性氧自由基(reactiveoxygenspecies，ROS)的清除作用。果蠅腸道免疫又可劃分為兩個層面，即對于病原體的清除和對于病原體侵入造成腸道細胞損傷的修復。天然免疫針對于通過表皮或傷口等侵入果蠅體內(nèi)的病原體，主要過程包括由血細胞參與的吞噬、包裹和黑化作用以及由體液免疫誘導的抗菌肽表達。目前，關(guān)于果蠅腸道免疫和

3、天然免疫的作用方式已經(jīng)有了較為清晰的闡明，但涉及到這些免疫途徑的關(guān)鍵基因，以及這些基因如何參與到一些關(guān)鍵的信號通路中協(xié)同發(fā)揮作用還需要更為深入的研究。我們在前期的研究中發(fā)現(xiàn)，rgn基因低表達突變體果蠅血細胞對于真菌孢子的吞噬存在缺陷。并有報道表明rgn蛋白序列的N末端含有一段C型凝集素結(jié)構(gòu)域，C型凝集素的功能涉及到胞外基質(zhì)形成、內(nèi)吞作用、補體激活、病原識別和細胞與細胞的相互作用等。rgn在哺乳動物中的同源物Reg也被證明參與小鼠腸道干細

4、胞的增殖。因此，我們推測rgn基因在果蠅腸道免疫和天然免疫中起作用。本研究主要以野生型果蠅w““(WT)和rgn低表達突變體(rgn倒刪)果蠅為研究材料，通過喂食SDS(sodiumdodecylsulfate，十二烷基磺酸鈉)和病原體、形態(tài)學觀察、免疫染色、血細胞計數(shù)、注射熒光病原體和RT-qPCR等方法，對果蠅的生存率、腸道細胞凋亡和干細胞分化、血細胞功能以及抗菌肽表達等方面進行了研究。所獲得的主要研究結(jié)果如下：1通過PCR的方法確

5、定了rgnG4∞5果蠅突變體的P因子插入位點在rgn基因ATG上游的590bp處，并通過RT-qPCR驗證了rgn倒刪果蠅為rgnmRNA低表達突變體。2rgnG彳。藥和聊刪‘果蠅喂食SDS和DSS(dextransulfatesodium，葡聚糖硫酸鈉)后與對照相比生存率顯著降低。3喂食SDS后，果蠅腸道長度明顯縮短；rgn倒∞5果蠅腸道相對于胛出現(xiàn)嚴重的黑色素瘤和更多的壞死細胞：rgnG4聊和rgnTM‘果蠅在腸道干細胞的分化上存在

6、缺陷。4喂食SDS后果蠅腸道ROS水平明顯升高，但胛和rgnG4刪果蠅之間不具有顯著性差異；果蠅腸道抗菌肽表達量顯著升高，雖然rgn倒卿相對于阡T果蠅在抗菌肽誘導表達的時間上表現(xiàn)出一定的延遲，但對于腸道感染的病原體不表現(xiàn)出更高的敏感性。5果蠅幼蟲造血功能分析結(jié)果表明rgn倒倒果蠅體內(nèi)漿細胞分化異常：病原微生物刺激rgnG4∞J果蠅后薄層細胞的分化有缺陷；砑和rgn倒哪果蠅三齡幼蟲的晶細胞數(shù)無顯著差異；rgnG4刪果蠅對熒光孢子spore