Toll 样受体9（TLR9）在鱼类中的研究进展

王冠杰，胡国斌★

（1. 中国海洋大学海洋生物科学学院，山东 青岛 266003；2. 中国海洋大学进化与海洋生物多样性研究所，山东 青岛 266003）

1 免疫背景

先天免疫系统是宿主保护机体对抗微生物病原体入侵时主要的防御机制。与高等脊椎动物如，鸟类和哺乳类等具有适应性免疫系统不同，低等脊椎动物如鱼类主要依赖于先天免疫系统，在抵抗病原微生物中赋予更快但特异性较低的免疫应答。黏膜免疫系统是机体先天免疫的最重要组成部分之一，是机体抵御感染的第一道防线。由于生活在病原体丰富的水环境中，鱼类的体粘膜表面直接暴露在外部病原微生物中，由多种病原体不断开垦。因此，为了防止病原体的附着和侵袭，首先要对粘膜表面的病原体进行检测、筛选和识别。

胚系基因编码的抗原识别受体（PRRs），分布在细胞表面、细胞内或血液和组织中，能识别由细菌、病毒、真菌和原生动物表达而触发的保守的病原相关分子模式（PAMPs），包括脂蛋白、dsRNA、鞭毛蛋白和微生物的CpG ODN。因此在粘膜免疫中被视为一个识别病原体和激活免疫信号通路的重要组成部分。根据特征不同，迄今为止报道了PRRs 的三大主要集合，包括TLRs，NLRs 和RLRs。

2 TLRs 基本特征

TLRs 基因在宿主防御系统第一防线中起到防止原体附着和进入的角色，具有物种特定性。TLRs 具有LRRs 结构域的胞外区，能促进PAMPs 的识别，跨膜区，便于与膜体附着，以及含TIR 结构域的胞内区，进行下游信号转导。TLRs 刺激有助于先天和适应免疫途径以及记忆功能的诱导和维持。特定TLRs 识别特定的PAMPs。在鱼类中，TLR9 是识别DNA中CpG ODN 的受体，CpG ODN 常见于细菌和病毒的基因组。

3 TLR9 免疫途径

有两个经TLR9 诱导的信号途径，一是通过髓样分化因子88（MyD88）的主要信号途径，二是由小G 蛋白信号组件引导的信号途径。这两个信号系统都可以接收来自TLR9 的直接输入然后激活NF-κB 并和MAPK 级联，导致许多靶基因诱发促进细胞增殖和成熟。具体地，MyD88 途径由TLR9招募接头蛋白MyD88，通过激活IRF7 通路激活NF-κB 和/或I 型干扰素促进炎细胞因子的产生。

4 TLR9 新发现

军曹鱼暴露在美人鱼发光杆菌杀鱼亚种 (Pasteurella piscicida) 下，在肠道、脾、肝中显示TLR9 转录显著增加，而在肾中表达在12h 时减弱，24h 恢复；在CpG ODN1668、2006、2137 和2395 型刺激后，在脾和肝中TLR9 转录水平诱导上调[7]。银鲳被乳酸杆菌的脂壁酸、嗜水气单胞菌的脂多糖或鳗弧菌的鞭毛蛋白刺激后，TLR9 转录水平显著上调。适当剂量的外源人绒毛膜促性激素会显著上调鲫肠道TLR9 的转录。瓦氏黄颡鱼在注射嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）后，TLR9 的转录上调，并在12h、24h 和48h 时，脾、头肾和肝分别达峰值。

军曹鱼受精后0 DPH TLR9 的表达可能表明在胚胎发育中母体沉积或上调，可能是孵化后阶段免疫系统的准备，也暗示了TLR9 在恶劣环境中早期发展阶段的保护作用。与免疫相关的母体的mRNA 的存在在其他硬骨鱼中也有报道：未受精和受精的鳎卵中检测出TLR9 的表达，南亚野鲮受精卵中检测出TLR3 的表达，鲈鱼卵中检测出母体免疫球蛋白Ig mRNA，鲤鱼未受精卵和幼体中检测到母体C3 mRNA。

5 疫苗开发

了解生物体对抗细菌的免疫防御机制在控制和预防方面是非常重要的，它可以为疫苗的开发提供依据。CpG-ODN显著增强军曹鱼TLR9，IL-1β，和趋化因子CC 的表达，有增强抗美人鱼发光杆菌杀鱼亚种的潜力和可作为在疫苗发展中的佐剂。

人类中TLR9 活化加剧了细菌性脓毒症和自身免疫性疾病，如：类风湿性关节炎与系统性红斑狼疮；也与其他紊乱有关，例如，心力衰竭和自身免疫性糖尿病。此外，包含CpG DNA 的疫苗导致了韦格纳肉芽肿病，一种自身免疫疾病。免疫抑制性寡脱氧核苷酸（INH-ODNs）能有效抑制TLR9 的激活，有潜力作为治疗这种炎症性疾病的治疗剂。基于DNA 水凝胶的免疫抑制性寡脱氧核苷酸对将INH-ODNs 导入免疫细胞是有用的，从而抑制TLR9 介导的促炎性细胞因子的超感应。

6 未来展望

进一步研究应在以下几方面展开：1.TLR9 及其家族成员基因信号通路的研究，将为评价疫苗抗病性和疗效的有重要作用；2.变态阶段TLR9 的具体功能的研究，将有助于理解硬骨鱼类TLR9 的其它功能；3.TLRs 对细菌的先天免疫反应的研究，将增强饲养水产养殖品种的新干预策略的发展。