热应激蛋白家族在水生动物中的研究进展

江逸楠，秦舒蕾，季瑾玉，张莹莹，魏文志，杨辉

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏，扬州 225007）

1962 年Ritossa 在果蝇（Drosophila melanog aster）幼虫实验中首次发现了热激蛋白（Heat Shock Proteins,HSPs）[1]。在此基础上，发现了高温能抑制绝大多数蛋白质的合成，与此同时也启动了一套新的蛋白合成，此过程被称之为热激反应（Heat shock response,HSR）[2]。HSR 是生物体对外界环境应激的适应性反应，普遍存在于生物界中，该反应过程中生成的蛋白称为HSPs[3]。但是，随着研究成果的不断积累，HSPs 已经不仅仅具有高温热激单方面的生物学意义。动物在应对其他不良因素，如低氧、重金属污染、活性氧、盐胁迫以及病菌染毒等逆境条件时，也会产生相应的应激改变来适应环境[4]。同时，HSPs 作为分子伴侣，会参与蛋白多肽链的折叠和组装、受损蛋白复性、免疫识别、细胞凋亡等生理活动，起到保护机体的作用。在正常生理条件下HSPs的表达量非常低，而在环境胁迫、病理和生理条件下，机体细胞内HSPs 的合成则会急剧增长[5]。

水产养殖为世界各地数亿人提供了食物来源。随着水产的集约化养殖使生产力显著提高，导致了疾病流行，涉及细菌、真菌、病毒和寄生虫等病原体。因此，需要控制疾病暴发，以维持产业的可持续性发展，满足人们不断增加的对动物蛋白日益增长的需求。目前，用常规方法（如抗生素）预防和治疗水生动物疾病取得的成效有限，且过量用抗生素会导致细菌耐药性增加，影响药物的使用效果。疫苗接种已有效控制了许多水产养殖的疾病，但需要结合良好的管理、营养供给和其他疾病控制方法才能实现。因此，这需要开发新的方法和技术，达到不损害环境而改善养殖动物健康的目的。水生动物生活在高温传导性的水生环境中，各种应激包括水温的变化、病原的刺激、水中污染物等都会影响水生动物HSPs 的表达。可以在鱼类的所有生活史阶段研究HSPs 的表达和调控。本文综述了水产动物HSPs的功能和作用，着重介绍其在水产动物免疫病害防控中的重要作用。

1 HSPs 的分类与特征

HSPs 在进化中高度保守，同一家族内高度同源，这也说明其在生物生命活动中具有重要的作用。HSPs 家族根据同源程度及分子量由小到大可分为5 类：sHsps、Hsp60、Hsp70、Hsp90 和Hsp110[2,6]。它们一般多分布在细胞质和部分细胞器如线粒体和内质网中，少量分布于细胞核内。HSPs 是分子伴侣，有助于多肽折叠和寡聚化，保护蛋白质免受不可逆变性、重折叠或受损蛋白质降解，将蛋白质转运到膜结合细胞区室中，有助于抗病。水产养殖期间疾病控制主要关注的是HSP 家族的Hsp70，但sHsps、Hsp90 和Hsp60 以及Hsp40 似乎也可以改善病原体感染[7-10]。HSP 家族如Hsp90 和Hsp70 对其他细胞蛋白的折叠和组装至关重要[11]。它们和其他分子伴侣也参与调节折叠、易位和聚集之间的动力学分配，在免疫、凋亡和炎症反应中具有更广泛的作用[12]。sHsps 为结构紊乱蛋白质的ATP 非依赖性结合提供寡聚平台，防止细胞受到应激时蛋白质发生不可逆变性。然而，这些伴侣家族的主要功能是通过ATP 驱动的变构重排来结合和折叠新生蛋白。尽管每个伴侣的分子结构和作用机制不同，但HSPs可以通过形成伴侣蛋白、共伴侣蛋白和辅助蛋白的细胞内网络起到协同发挥作用。

sHsps 主要存在于植物中，依据其在细胞内的定位，可将sHsps 分为五大类：两类定位于细胞质，即胞质I 类和胞质Ⅱ类；其它三类分别定位于线粒体、叶绿体和内质网中。在最适生长温度下检测不到sHsps，而经过热激诱导后，sHsps 的合成量迅速增加。通常情况下，sHsp 单体由一个保守的α-晶体蛋白结构域（侧翼为氨基末端序列和羧基末端延伸部分）组成，组装成低聚物[13-15]。当环境压力传递时，sHsps 释放的蛋白质要么自发重折叠，要么在依赖ATP 的HSP 如Hsp70 发生重折叠[16]。当暴露于应激条件下，sHsps 的主要作用是保护蛋白质免于不可逆变性。

Hsp60 是结构最复杂的HSP，由两个背对背放置的环组成，每个环都由8～9 个不同但相关的ATP水解单体组成。这些单体由3 个功能域组成[17]。Hsp60 通过疏水键、极性键和带电荷的氨基酸残基与许多不同的底物结合。底物通常在折叠后期与Hsp60 结合，并在ATP 水解和ADP+Pi 解离时释放。细胞骨架蛋白-肌动蛋白和微管蛋白依赖Hsp60进行正确折叠[18,19]。Hsp60 具有使感染期间变性的蛋白质重折叠的能力，并可能与无脊椎动物免疫应答中涉及的肽和蛋白质相互作用。

Hsp70（分子量大约在72～80 kDa）是研究最广泛的HSP。与其他HSPs 功能相似，Hsp70 不仅作为分子伴侣在跨膜运输、转位、蛋白质复合物组装和分解等方面发挥重要作用[20]，而且被诱导的Hsp70可作为细胞因子参与机体的先天性免疫和获得性免疫反应[21]。环境、生理和病理原因可调控Hsp70的合成。Hsp70 可参与机体的免疫调控反应。当受到免疫刺激时，Hsp70 的表达量迅速增高[22-24]。有研究指出，肿瘤细胞分泌的Hsp 复合肽能激活机体的免疫响应[25]。Hsp70 也能抑制细菌表位导致的炎症反应。Hsp70 能显著增加调节性T 淋巴细胞（Regulatory cells,Treg）的免疫活性，达到下调炎性因子表达的目的，提高Hsp70 的表达可治疗或缓解多种免疫疾病。

Hsp90 是生物进化过程中高度保守的胞质蛋白质，具有多种生物学功能。Hsp90 也是在细胞正常生理条件下或应激诱导下大量产生的一种ATP 依赖的二聚体，由3 个结构域的单体组成。在真核生物中，Hsp90 主要分布于胞质、核质、内质网、线粒体及叶绿体等。线粒体中Hsp90 的同系物为肿瘤坏死因子受体关联蛋白（tumor necrosis factor receptor-associated protein 1,TRAP1）。Hsp90α 的非传统方式分泌可由低氧刺激和转化生长因子TGFα 引起，可使Hsp90α 成为潜在的创伤愈合剂。Hsp90 可以调节真核细胞中近100 种蛋白质，而这些蛋白质大多数与细胞分化、生长、信号转导等作用相关。Hsp90 在机体的各个方面都发挥着重要的作用，包括：蛋白质运输、免疫调节和抗原递呈等。因此，研究Hsp90的功能将为水产动物疾病的治疗提供全新思路。

2 水产动物HSPs 的表达调节

2.1 环境应激影响HSPs 的表达

HSPs 的表达受多种非生物和生物因素的影响。通常，温度的变化，尤其是热应激刺激，可明显诱导机体产生多种类型的HSP[26,27]。如高温胁迫可提高日本沼虾（Macrobrachium nipponense）Hsp60 和Hsp 90 的表达量[28]。低温胁迫也会诱导黄姑鱼（Nibea albiflora）、黑鲷（Acanthopagrus schlegelii）等的HSP 含量上升[29,30]。水体盐度变化也会诱导产生HSP，相关内容已经在斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）、菲律宾帘蛤（Ruditapes philippinarum）、达氏鳇（Huso dauricus）、马氏珠母贝（Pinctada martensi）、射肋珠母贝（Pinctada radiata）和金乌贼（Sepiaesculenta）等有研究报道[31-35]。与盐度变化应激有关的渗透压变化，同样可诱导大鳞大马哈鱼（Oncorhynchus tshawyt scha）和大西洋鲑（Salmo salar）相关HSPs 的表达变化[36,37]。环境污染物同样只是诱导水产动物HSPs 表达的因子。暴露于环境污染物中（包括农药、重金属、有机物等）可以检测到各种HSPs 水平的升高[38-40]，如鳙（Aristichthys nobilis）经亚硝酸盐氮胁迫后，可诱导其体内Hsp70 表达量的升高[41]；经重金属Cd、Pb 暴露后，可诱导褐菖鲉（Sebastiscus marmoratus）Hsp70 的表达[42]。也有研究显示，经过铅的胁迫，日本沼虾的Hsp60 和Hsp90 mRNA 表达量降低[43]。太平洋真宽水蚤（Eurytemora pacifica）经铜、锌、镉离子胁迫后Hsp70 于1/8 的LC50浓度时表达量达到峰值[44]。鱼类的HSP 被认为是农药毒性的潜在生物标识[39]。水体中溶氧量变化同样影响水生生物HSPs 表达量，如低氧胁迫后，野生蛤仔、斑马蛤、白蛤、白斑马蛤4 种蛤仔的HSPs 表达量均提高[45]。在低氧胁迫后，斑马鱼（Danio rerio）鳃中HSPs 基因的表达量升高，显著高于心脏、皮肤等组织[46]。有研究指出，激素可以调节鱼类的HSPs 水平[47]。甲状腺激素可使牙鲆（Paralichthys olivaceus）Hsp90α 表达量上调[48]。升高皮质醇水平可抑制鲑（Oncorhynchus keta）鳃中Hsp30 的表达、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）肝脏和鳃中Hsp70 的表达以及罗非鱼（Oreochromis mossambicus）鳃中Hsp70 的表达[49-51]。也有研究指出外源性地添加生长激素分泌促进剂海沙瑞林（Hexarelin）和催乳素药理兴奋剂舒必利（Sulpiride），可以显著抑制黄锡鲷（Sparus sarba）Hsp70 的表达[52,53]。因此，各种非生物因素包括温度、盐度、环境污染物、激素等的刺激，均能够显著影响HSPs 的表达水平，但是关于HSPs 是否能作为可靠性强的环境污染物生物标识还需要进一步的探讨。

2.2 病原微生物感染刺激水生动物HSPs 的表达

生物因素影响HSP 的表达主要指病原微生物的感染。病原微生物在自然环境中会对水生动物的健康产生有害影响。强毒病原体可能通过释放溶解细胞的物质来损坏细胞内的成分，改变细胞稳态并诱导HSPs。病原暴露引起的炎性病理改变了细胞水平的生理过程，如离子调节和酸碱平衡等。宿主免疫细胞（吞噬细胞和粒细胞）释放细胞外物质，例如活性氧、阳离子肽、溶菌酶和细胞因子，它们是各种HSPs 的已知诱导剂，均可诱导HSPs 的表达。

目前已有大量研究报道了关于细菌性病原感染诱导水生动物HSPs 的表达。溶藻弧菌（V.alginolyticus）感染罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii），会在24 小时内增加肝胰腺中Hsp70 表达量[54]。嗜水气单胞菌感染中华鲟（Acipenser sinensis）后，其脾脏与肾脏中Hsp70 表达量升高[55]。吉富罗非鱼在感染无乳链球菌后，可诱导其肝脏中Hsp70 的表达[56]。鳗弧菌在急性感染虹鳟和鲷后，肝脏中Hsp70 的表达在短时间内达到峰值[57]。溶藻弧菌（V.alginolyticus）是三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）乳化病的主要病原体，在感染后的3 h、12 h和24 h 内，均显著诱导Hsp70 的表达[58]。哈维氏弧菌（Vibrio harveyi）能诱导斑节对虾（Penaeus monodon）Hsp90 的表达上调[59]。南美白对虾（Litopenaeus vannamei）在感染金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和溶藻弧菌后，能够诱导鳃和血淋巴HSP 相关蛋白表达量上调[60]。溶藻弧菌的感染能够引起南美白对虾Hsp60 和Hsp70 的表达变化[61]。在双壳类菲律宾蛤仔中，鳗弧菌的感染能够瞬间促进血细胞合成sHsps（VpsHSP-1 和VpsHSP-2），保护病原体暴露时发生变性的蛋白质[62]。砂海螂（Mya arenaria）感染灿烂弧菌（Vibrio splendidus）后，血细胞中的Hsp90 表达在1 h 后显著上调，但是，2 h 和3 h 后，表达量又有所降低[63]。还在文蛤（Meretrix meretrix）中发现一种组成型的Hsp71，在副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）的感染下，肝胰腺和鳃中的表达量增加了2 倍[64]。鳗弧菌感染后8h，海湾扇贝（Argopecten irradians）体内Hsp70 的表达量持续升高，并保持了16 h。大部分研究表明，在水产病原细菌的感染下HSPs 的表达都会上调，这暗示着HSPs 与水产动物的免疫防御功能紧密相联。

除了细菌性病原外，病毒感染也影响水产动物HSPs 的表达。CyHV-2 病毒感染后，可诱导异育银鲫（Carassius auratus gibelio）肝脏中Hsp70 表达上调[65]。经草鱼呼肠孤病毒（Grass carp reovirus，GCRV）感染后，草鱼的细胞因子诱导的杀伤细胞（Cytokine-Induced Killer，CIK）中Hsp70 表达量上调[66]。WSSV 感染抑制了凡纳滨对虾鳃、肠、血细胞和肌肉中Hsp60 的表达，而促进了鳃、肝胰腺、血细胞、肠、类淋巴和肌肉中Hsp90 的表达[67]。感染WSSV 后，中国明对虾（Fenneropenaeus chinensis）和锯缘青蟹（Scylla serrata）肝胰腺中Hsp70 的转录水平显著提高，但是，锯缘青蟹血淋巴中Hsp90 的表达被抑制[68,69]。诺达病毒（Nodaviridae）感染斜带石斑鱼时，Hsp90 的表达也会增加[70]。大菱鲆弹状病毒（Scophthalmus maximus rhabdovirus，SMRV）会上调牙鲆胚胎细胞系中三种hsp40 基因的表达，显著刺激PoHsp40A4，减弱PoHsp40B6 和PoHsp40B11 的产生[71]。传染性造血器官坏死病毒（Infectious hematopoietic necrosis virus,IHNV）在感染鲑胚胎细胞系CHSE-214 时，Hsp90 的高表达量暗示着HSP与鱼类疾病之间的关系[72]。这种病原微生物对水产动物HSPs 的诱导表达更多是宿主本身针对病原入侵的一种防御反应，也表明HSPs 与水产动物的多种免疫抗病功能相关。

3 HSPs 与水生动物免疫的关系

最初，HSP 对细胞应激源的反应被认为是短期的功能性反应，具有一系列基本的细胞保护功能[12]。然而，现在越来越多的研究认为，HSPs 在脊椎动物和无脊椎动物免疫应答调节中起重要作用[12,73,74]。特别是在T 细胞介导的免疫反应中，HSPs 可充当细胞间信号分子，诱导多种细胞类型改变其活性，产生炎性产物，如细胞因子和黏附素。细胞内的内源性HSP 是潜在的危险信号[75]，因为它们在各种应激条件下被上调，由应激、感染、坏死或肿瘤细胞释放，而不是从凋亡细胞释放。释放出来的HSP 可以通过受体介导的相互作用向抗原呈递细胞传递成熟信号肽。在哺乳动物免疫应答中，特定的HSP 是先天性和特异性免疫的有效诱导剂。它们激活树突细胞和自然杀伤T 细胞，增加抗原对效应细胞的呈递，增强T 细胞和体液对其特异性抗原的应答[76]。同样，细胞外内源性HSP 可以触发核因子NF-κB向巨噬细胞和树突状细胞核的易位[77]。

目前对水生动物胞外内源性HSP 的影响尚未有全面的研究。然而，HSPs 是最古老和高度保守的蛋白质之一，推测内源性HSPs 也将作为危险信号，可以激活动物体内的先天性和/或适应性免疫反应，保护动物免受（病原性）应激。HSPs 对水生动物免疫有影响。通过冷热应激诱导增加了卤虫（Artemia）Hsp70 表达的个体，在受到坎氏弧菌（Vibrio campbelii）感染后其存活率显著高于对照组[78,79]。通过RNAi 敲除卤虫胚胎的Hsp70，其在坎氏弧菌感染下的存活率显著低于对照组[80,81]；增强了翡翠股贻贝（Perna viridis）Hsp70 的表达，能够有效防止溶藻弧菌（V.alginolyticus）感染[82]。通过短时间的热应激增加了斑节对虾Hsp70 的表达，增强对与鳃相关病毒的抗性[83]。

除了宿主HSPs 在介导免疫应答中的作用外，越来越多的证据表明，微生物HSPs 经常是病原体本身的主要抗原之一。宿主对病原微生物的感染可能导致HSPs 合成增加。HSPs 是引发大部分免疫反应的突出抗原。在许多感染中，特别是Hsp60 和Hsp70 可以刺激产生高水平的抗体应答。Hsp60 和Hsp70 家族的成员是许多蠕虫、原生动物和细菌感染中抗体的主要靶点。结合时，Hsps 激活TLR，将炎性信号传递给先天免疫系统的细胞，达到促进抗病的效果。外源性的HSPs 能诱导免疫细胞表达和分泌细胞因子，如TNF-α、IL-1、IL-6 和黏附分子，如E-选择素和细胞间细胞黏附分子可以激活NF-κB 和Toll/IL-1 信号通路，产生针对感染的免疫应答[21,84]。一种外源性原生动物的重组Hsp70 能够激活金鱼巨噬细胞，刺激促炎细胞因子的产生，上调诱导型一氧化氮合酶的表达，诱导金鱼巨噬细胞产生强烈的一氧化氮反应[85,86]。

虾和双壳贝类缺乏适应性免疫系统。它们清除病原体的能力取决于先天性免疫的细胞和体液机制的合作。大量研究指出，水生无脊椎动物感染细菌后血细胞中HSPs 的表达量提高，这种提高与血淋巴中的抗菌肽和吞噬活性紧密相关。但是，这些抗菌肽相关基因的表达与HSPs 的直接联系还尚不清楚。HSPs 被认为是通过修复损伤或保护自身免受自氧化引起的自溶和凋亡来维持吞噬细胞[87]。在脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）的刺激下，草鱼（Ctenopharyngodon idella）体内的hsp70 基因在12种免疫相关组织中均表达增强，故Hsp70 的释放有助于草鱼的免疫抗病[88]。在适应性免疫过程中，HSPs 可能通过组装主要组织相容性复合体（Major histocompatibility complex,MHC）-肽复合体在抗原呈递中发挥不可或缺的作用，如激活T 细胞以破坏或协同杀死病原体和受感染的功能障碍细胞[89,90]。因此，HSPs 广泛参与到水生动物的先天性免疫和获得性免疫中，在调节机体免疫中发挥重要的作用。对HSPs 功能的研究，也将有助于揭示保护水产动物的策略。

4 调控HSPs 增强水生动物的抗病能力

4.1 促进水生动物HSPs 的表达

众多的研究表明，提高机体HSPs 的合成有助于增强水生动物在病原微生物感染和应激条件下的成活率。而刺激HSPs 表达的常用方案是短暂的非致死性热休克，并在非应激条件下孵育数小时[91]。非致死性热休克会激活HSPs 的转录和合成，HSPs可保护机体抵抗随后的应激源，但关于HSPs 在疾病发病机制中的作用研究较少。探索有效的非应激性HSPs 的诱导方法对于水生动物疾病防控有着潜在的价值。

化学性诱导剂也可以促进水生动物HSPs 的表达。姜科、天南新科植物根茎中提取的二酮类化合物——姜黄素（Curcumin），是姜黄属植物姜黄的主要成分，可在K562 细胞中诱导Hsp70 表达[92]。其添加至饲料中后投喂，可诱导草鱼体内Hsp70 的表达[93]。来源于仙人掌中的TEX-OE 是一种有效的内源性HSPs 非应激诱导剂[94]。通过浸泡或作饲料添加剂应用的Pro-Tex 可加速鱼类和贝类体内HSPs的表达，增强应激耐受力[95,96]。Pro-Tex 可作为诱导Hsp70 表达的增强剂，通过诱导不同的免疫因子来增强波斯鲟（Acipenser persicus）对嗜水气单胞菌ATCC7966 的抵抗能力[97]。额外添加TEX-OE 也能够增加Hsp72 的释放与表达[98]。虽然TEX-OX 多应用于减少鱼类运输过程中产生的应激，增加鱼类的耐受力，但是，越来越多的研究表明，TEX-OX 也可以增强鱼类的抗病免疫力[99]。阐明TEX-OE 等生物活性化合物的免疫调节作用，具有重要的基础和应用意义。

芍药苷来自草本植物芍药，可增强培养的哺乳动物细胞中Hsp70 的表达，是TEX-OE 的替代品。芍药苷诱导海拉细胞（HeLa Cells）产生耐热性，这种效应要在42 ℃下热休克2 h 而产生增强效果[100]。生物活性化合物雷公藤红素是一种来自中草药雷公藤的醌甲基化三萜，可增加HeLa 细胞中Hsp70、Hsp40 和Hsp27 的合成[101]。五味子乙素（Sch B）是中药五味子中最具活性的二苯并环辛二烯，其以剂量依赖性方式提高小鼠肝脏Hsp70 的表达，来达到治疗的目的[102]。香芹酚来自牛至属物种的油，可引起Hsp70 表达并促进T 细胞对内源性Hsp70 的识别[103]。一些抗癌药物能升高外泌体中Hsp60、Hsp70和Hsp90 的含量，增强自然杀伤细胞的免疫活性[104]。以上是目前所报道的可作为HSP 诱导剂的相关物质，可能用于控制水产动物疾病的新策略中。

4.2 外源性HSPs 给药

有研究指出，用富含HSP 的细菌喂养水生生物是控制水产养殖疾病的一种新方法。向卤虫饲喂能够大量表达DnaK（即Hsp70 的等价物）的大肠杆菌，在受到坎氏弧菌感染时，其存活率显著高于对照组[79]。而这可能与通过饲喂富含DnaK 的细菌，刺激卤虫的酚氧化酶级联系统[105]。向卤虫饲喂富含Hsp70 的酵母，可增强卤虫对坎氏弧菌的耐受能力[106]。体内注射重组细菌的HSPs、DnaK 和GroEL蛋白能够保护花科米奇鱼（Xiphophorus maculatus）免受鲁氏耶尔森氏菌（Yersinia ruckeri）的侵害[107]。虽然目前在水生动物中，关于HSPs 外源性给药方式的研究较少，但研究和开发新型给药途径，提高机体HSP 的含量，来增强抗病力的目的是可行的。

4.3 HSPs 作为疫苗用于水产养殖

现已证实，用细菌来源的HSPs 作为抗原蛋白可作为有效的抗病疫苗，为水生动物健康养殖提供一定的保障。目前关于HSPs 作为疫苗的研发已有系统地报道[108,109]。在大西洋鲑（Salmo salar）中注射病原鲑立克次氏体（Piscirickettsia salmonis）的Hsp60和Hsp70 重组蛋白，显著降低了鲑感染此病原的死亡率[110]。将鲑立克次氏体的Hsp60 和Hsp70，以及鲑鞭毛蛋白FlgG 的重组蛋白混合作为疫苗，能够保护鲑免受立克次氏败血症（Rickettsial septicaemia,SRS）的侵害，其效率高达95%以上[111]。给虹鳟注射嗜冷黄杆菌（Flavobacterium psychrophilum）Hsp60和Hsp70 的重组蛋白和DNA 疫苗，只有rHsp70 疫苗的保护效果较好[112]。细菌的DnaJ 作为Hsp40 的同源物也可作为疫苗进行筛选。在尖吻鲈（Lates calcarifer）中，通过重组表达了4 种美人鱼发光杆菌杀鱼亚种（Photobacterium damselae subsp.）的HSP（Hsp90、Hsp70、Hsp33 和DnaJ）作为蛋白疫苗，其保护效率分别为48.28%、62.07%、51.72%和31.03%[113]。Hsp33 更适合作为美人鱼发光杆菌的疫苗保护剂。爱德华氏菌的DnaJ 重组蛋白可护牙鲆抵抗这种革兰氏阴性病原体，与未免疫对照相比，存活率提高62%[114]。刺激隐核虫（Cryptocaryon irritans）Hsp70 的C-端重组蛋白，通过包裹在壳聚糖纳米颗粒中作为疫苗，可达到95%以上的保护效率[115]。这些研究中表明，病原体来源的HSP 是水产养殖中理想的候选疫苗，能够减少水生动物病害的发生。

HSPs 也可作为疫苗佐剂的候选物。当合成肽与HSPs 共价连接时，它们能显著增加机体的免疫应答[116]。这种特性在Hsp70、Hsp110 和Hsp170 中均有报道[117]。HSP 能够与抗原呈递细胞（Antigen-presenting cells,APC）相互作用。HSP-肽复合物被APC 摄取，出现在APC 的MHC 分子上，诱导巨噬细胞和树突状细胞分泌炎性细胞因子、趋化因子和NO，可以上调树突状细胞上共刺激分子的表达[118]。这些作用涉及受体参与、信号传导以及NF-κB向巨噬细胞和树突状细胞核的易位。HSP 伴侣肽通过Toll 样受体（Toll-like receptors,TLR）、凝集素样氧化LDL 受体和CD91 等特异性受体进入APC[119]，通过增加MHC 的I 类和II 类分子的抗原展示来诱导T 细胞[120]。目前还没有研究在水产养殖中使用HSPs 作为疫苗佐剂。尽管如此，这些HSPs 在开发针对病毒或细胞内细菌的疫苗中具有特殊的重要性。

5 结论

水生动物能够产生sHSPs、Hsp70、Hsp60 和Hsp90 等多种蛋白，保护机体免受各种应激损伤。通过发挥分子伴侣的功能，调节新生蛋白质的折叠，防止不可逆的蛋白质变性，帮助受损蛋白质重折叠或消除受损蛋白质。在水产动物中，HSPs 不仅可以作为某些水环境污染物的生物标识，而且HSPs 的累积量与其环境应激的耐受水平呈正相关。HSPs还广泛参与水产动物免疫调控过程，增强HSPs 的表达，有助于提高水产动物的抗病能力。外源性的HSPs 还可作为疫苗，刺激宿主先天性免疫的体液和细胞来提高对病原体的抵抗力。HSPs 也可作为疫苗佐剂，在开发水生生物的有效疫苗中有重要作用。因此，HSPs 可作为水生动物的一个重要靶位点，调控HSPs 表达和功能，能增强水生动物的抗应激能力，对病害防治起到重要作用。