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双色球复式篮球技巧:論文解讀:海洋和淡水三棘魚腸道微生物群的免疫反應不同

出處:水生動物健康評估公眾號 作者:南湖意 水產養殖網 2019-10-15 23:18:00

今天小編與大家分享一篇文章,引用信息如下: 
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動物宿主必須與有益微生物共存,同時能夠對致病微生物產生快速、非特異性的先天免疫反應。這種平衡是如何實現的還不完全清楚,這種關系的中斷可能導致疾病。對寄居微生物的過度炎癥反應是某些胃腸道疾病的特征,如炎癥性腸?。↖BD)。IBD的免疫失調有復雜的遺傳基礎,單基因敲除模型不能完全重現。深入了解對寄居微生物天然免疫應答的遺傳調控,需要使用具有復雜遺傳變異的脊椎動物模型來測量存在和不存在微生物群時的免疫應答。在這里,我們描述了一個新的悉生脊椎動物模型,以探索導致微生物群先天免疫反應差異的自然遺傳變異。利用三棘魚(gasterosteus aculeatus)研究了從原始海洋型到衍生淡水型的重復進化過程中復雜性狀的發育遺傳學。我們建立了無菌三棘魚和感染單一細菌的悉生三棘魚模型。通過量化在普通中等鹽度環境中生長的海洋和淡水種群中三棘魚的中性粒細胞,來表征這些魚類對腸道微生物的固有免疫反應。我們發現,在野外和實驗室中,海洋和淡水魚共有許多腸道微生物群落成員。然而,海洋魚類對微生物群有很強的免疫反應,而淡水魚通常沒有。在海洋魚科中能觀察到一種強烈的天然免疫反應,但是這種反應在淡水魚科中是不同的。因此,我們開發的悉生三棘魚為未來繪制微生物免疫反應變化的自然遺傳基礎的研究提供了一個平臺。研究方法和主要結論如下:

一、比較四種三棘魚腸道菌群的組成。

1、野生和養殖三棘魚共享許多核心的腸道菌群。由于野生和養殖三棘魚腸道微生物菌群的相似性,認為實驗室飼養的三棘魚種群適合研究自然發生的宿主-微生物相互作用。(這里作者是通過實驗室培養的方法分離鑒定腸道細菌,可能并不全面)
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圖1. 從實驗室飼養和野生捕獲的三棘魚中分離的細菌

2、常規飼養的海洋和淡水三棘魚在受精后12天開始有微生物定植在腸道。幼魚在受精后8-9天開始破膜,靠卵黃獲取營養,受精后14天左右,卵黃吸收完畢,意味著幼魚腸道打開,開口攝食。 
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圖2.腸道微生物的定殖過程

二、建立了無菌三棘魚和悉生三棘魚模型;

在一種中間鹽度的環境中飼養悉生和無菌三棘魚(悉生三棘魚即用單一或多種細菌接種無菌三棘魚),通過中性粒細胞定量的方法來表征刺魚對微生物的先天性免疫反應。
1、三棘魚腸道的發育受種群的影響,一般不受微生物的影響。
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圖3.腸道發育和微生物定殖

2、與淡水魚相比,海水魚對定殖的微生物有更強烈的免疫應答。這種強大的先天性免疫反應在多條海水魚中都能觀察到,而在淡水魚中有很大的個體差異。作者認為,宿主響應微生物群的先天免疫應答在自然種群中是表型變異性狀。強大的先天免疫反應可能會賦予防止病原體感染更好的效果,但增加了可能對宿主有害的過度炎癥反應的風險。淡水種群經歷相對恒定的環境條件和微生物群落,而海洋種群經歷了各種鹽度、捕食者和微生物暴露,它們從高鹽度的海洋水域遷移到較低鹽度的咸水水域交配。淡水種群所經歷的更為恒定的微生物環境條件可能緩解了用于保持強大的先天性免疫反應或賦予選擇性優勢的機制的選擇性壓力,主動抑制先天免疫反應。而由于增加了病原微生物的暴露,海洋種群中微生物的免疫應答可能會升高。
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圖4.海洋種群對微生物群具有強大的先天免疫反應,而淡水種群則沒有。
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表1.一個家系內常規飼養和無菌三棘魚中的中性粒細胞數量變化 




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