大黄鱼白细胞介素-21调控淋巴细胞增殖与分化的功能及信号通路研究
批准号:
42106135
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
慕鹏飞
依托单位:
学科分类:
生物海洋学与海洋生物资源
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
慕鹏飞
中文摘要
哺乳类白细胞介素-21(IL-21)是主要由T细胞分泌的细胞因子,在调控T/B细胞增殖分化、浆细胞形成及抗体产生过程中发挥重要作用。然而,鱼类IL-21是否具有同样的功能目前尚不明确。前期我们证明了重组大黄鱼IL-21蛋白可在体内促进T细胞增殖,并建立了IgM+/IgT+ B细胞分选技术。本项目拟进一步研究大黄鱼IL-21体外促进T细胞增殖与分化的功能;用重组CD40L蛋白和CpG为B细胞提供T细胞依赖/非依赖(TD/TI)抗原活化信号,研究IL-21在TD/TI抗原活化的IgM+和IgT+ B细胞存活、增殖、分化为浆细胞及抗体产生过程中的功能;利用免疫共沉淀鉴定IL-21的受体及其下游信号分子,进而通过信号通路抑制和受体封阻明确大黄鱼IL-21激活的信号通路。研究结果对于认识大黄鱼IL-21在调控适应性免疫中的功能具有重要的理论意义,也为将其作为免疫佐剂应用于大黄鱼病害防治提供理论依据。
英文摘要
In mammals, interleukin-21 (IL-21) is mainly secreted by T cells. It plays crucial roles in regulating the T/B cells proliferation, differentiation, plasma cells generation and antibody production. However, little is known about the function of teleost IL-21 in these biological process currently. In preliminary study, we found the recombinant LcIL-21 (rLcIL-21) protein could significantly promote the proliferation of T cells in vivo, and have established the techniques of IgM+/IgT+ B cells assorting and isolation. In this research, the exact function of LcIL-21 on T cells proliferation and differentiation in vitro will be investigated. Recombinant LcCD40L protein and CpG will be respectively used as the T cell-dependent (TD)/-independent (TI) antigen activation signal for both IgM+ and IgT+ B cells. The effect of LcIL-21 on the TD/TI antigen activated B cells survival, proliferation, differentiation into plasma cells and antibody production will also be investigated. Specific receptors of LcIL-21 and signal molecules of LcIL-21 signal pathways will be identified by Co-immunoprecipitation. Signaling pathway inhibition and IL-21R blocking experiment will also be performed to further reveal the signaling pathways activated by LcIL-21. These results will not only help to reveal the function of LcIL-21 in regulating adapt immune response, but also provide theoretical basis for the future application of LcIL-21 as immune adjuvant in the disease prevention of large yellow croaker.
T细胞和B细胞是适应性免疫系统的重要细胞类型。根据表面辅助受体不同,成熟的T细胞可分为CD4+ T细胞和CD8+ T细胞。CD4+ T细胞可分化为不同的辅助性T细胞亚群(helper T cell,Th),包括Th1、Th2、Th17和调节性T细胞(Regulatory T cell,Treg),分别在调控细胞免疫应答、体液免疫应答、炎症反应和维持免疫平衡过程中发挥重要作用;CD8+ T细胞分化为细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,CTL),可执行急性感染期的清除功能。B细胞可分化为浆细胞,通过分泌抗体中和侵入机体的病原。哺乳类白细胞介素-21(IL-21)是主要由T细胞分泌的细胞因子,在调控T细胞和B细胞存活、增殖和分化过程中发挥重要作用。然而有关鱼类IL-21在调节T细胞和B细胞存活、增殖与分化中的功能仍不清楚。本项目以大黄鱼(Larimichthys crocea)为研究对象,开展大黄鱼IL-21调控淋巴细胞增殖与分化的功能及机制研究。通过研究明确了大黄鱼IL-21在体内和体外均可促进T细胞增殖,参与调节Th17/Treg平衡,主要是促进T细胞向Th17方向分化,抑制T细胞向Treg方向分化;阐明大黄鱼IL-21可在活体促进IgM+ 和IgT+ B细胞的增殖,在体外可以促进TD抗原活化的IgM+ B细胞增殖,抑制TI抗原活化的IgM+ B细胞增殖;探明大黄鱼IL-21可激活下游JAK-STAT3、PI-3K-mTOR以及MAPK等信号通路,利用信号通路抑制剂处理明确PI-3K-mTOR和MAPK信号通路参与了大黄鱼IL-21调控T细胞增殖与分化的过程;克隆并鉴定了大黄鱼IL-21的特异性受体IL-21R,并通过Co-IP研究了大黄鱼IL-21与其受体间的相互作用,利用IL-21R抗体阻断受体后,IL-21激活的信号通路被抑制,且IL-21介导的T细胞增殖也被抑制,明晰了大黄鱼IL-21R参与IL-21的信号转导。本项目全面揭示了鱼类IL-21调节T细胞、B细胞增殖分化的功能和机制,也为将鱼类IL-21开发为免疫佐剂奠定了理论基础。
乌鳢IL-15经旁路激活CD8+T细胞参与抗感染免疫的功能与机制研究
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批准号:32573545
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:慕鹏飞
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依托单位:
国内基金
海外基金