Toll 樣受體9（TLR9）在魚類中的研究進展

王冠杰，胡國斌★

（1. 中國海洋大學海洋生物科學學院，山東 青島 266003；2. 中國海洋大學進化與海洋生物多樣性研究所，山東 青島 266003）

1 免疫背景

先天免疫系統是宿主保護機體對抗微生物病原體入侵時主要的防御機制。與高等脊椎動物如，鳥類和哺乳類等具有適應性免疫系統不同，低等脊椎動物如魚類主要依賴于先天免疫系統，在抵抗病原微生物中賦予更快但特異性較低的免疫應答。黏膜免疫系統是機體先天免疫的最重要組成部分之一，是機體抵御感染的第一道防線。由于生活在病原體豐富的水環境中，魚類的體粘膜表面直接暴露在外部病原微生物中，由多種病原體不斷開墾。因此，為了防止病原體的附著和侵襲，首先要對粘膜表面的病原體進行檢測、篩選和識別。

胚系基因編碼的抗原識別受體（PRRs），分布在細胞表面、細胞內或血液和組織中，能識別由細菌、病毒、真菌和原生動物表達而觸發的保守的病原相關分子模式（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視為一個識別病原體和激活免疫信號通路的重要組成部分。根據特征不同，迄今為止報道了PRRs 的三大主要集合，包括TLRs，NLRs 和RLRs。

2 TLRs 基本特征

TLRs 基因在宿主防御系統第一防線中起到防止原體附著和進入的角色，具有物種特定性。TLRs 具有LRRs 結構域的胞外區，能促進PAMPs 的識別，跨膜區，便于與膜體附著，以及含TIR 結構域的胞內區，進行下游信號轉導。TLRs 刺激有助于先天和適應免疫途徑以及記憶功能的誘導和維持。特定TLRs 識別特定的PAMPs。在魚類中，TLR9 是識別DNA中CpG ODN 的受體，CpG ODN 常見于細菌和病毒的基因組。

3 TLR9 免疫途徑

有兩個經TLR9 誘導的信號途徑，一是通過髓樣分化因子88（MyD88）的主要信號途徑，二是由小G 蛋白信號組件引導的信號途徑。這兩個信號系統都可以接收來自TLR9 的直接輸入然后激活NF-κB 并和MAPK 級聯，導致許多靶基因誘發促進細胞增殖和成熟。具體地，MyD88 途徑由TLR9招募接頭蛋白MyD88，通過激活IRF7 通路激活NF-κB 和/或I 型干擾素促進炎細胞因子的產生。

4 TLR9 新發現

軍曹魚暴露在美人魚發光桿菌殺魚亞種 (Pasteurella piscicida) 下，在腸道、脾、肝中顯示TLR9 轉錄顯著增加，而在腎中表達在12h 時減弱，24h 恢復；在CpG ODN1668、2006、2137 和2395 型刺激后，在脾和肝中TLR9 轉錄水平誘導上調[7]。銀鯧被乳酸桿菌的脂壁酸、嗜水氣單胞菌的脂多糖或鰻弧菌的鞭毛蛋白刺激后，TLR9 轉錄水平顯著上調。適當劑量的外源人絨毛膜促性激素會顯著上調鯽腸道TLR9 的轉錄。瓦氏黃顙魚在注射嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila）后，TLR9 的轉錄上調，并在12h、24h 和48h 時，脾、頭腎和肝分別達峰值。

軍曹魚受精后0 DPH TLR9 的表達可能表明在胚胎發育中母體沉積或上調，可能是孵化后階段免疫系統的準備，也暗示了TLR9 在惡劣環境中早期發展階段的保護作用。與免疫相關的母體的mRNA 的存在在其他硬骨魚中也有報道：未受精和受精的鰨卵中檢測出TLR9 的表達，南亞野鯪受精卵中檢測出TLR3 的表達，鱸魚卵中檢測出母體免疫球蛋白Ig mRNA，鯉魚未受精卵和幼體中檢測到母體C3 mRNA。

5 疫苗開發

了解生物體對抗細菌的免疫防御機制在控制和預防方面是非常重要的，它可以為疫苗的開發提供依據。CpG-ODN顯著增強軍曹魚TLR9，IL-1β，和趨化因子CC 的表達，有增強抗美人魚發光桿菌殺魚亞種的潛力和可作為在疫苗發展中的佐劑。

人類中TLR9 活化加劇了細菌性膿毒癥和自身免疫性疾病，如：類風濕性關節炎與系統性紅斑狼瘡；也與其他紊亂有關，例如，心力衰竭和自身免疫性糖尿病。此外，包含CpG DNA 的疫苗導致了韋格納肉芽腫病，一種自身免疫疾病。免疫抑制性寡脫氧核苷酸（INH-ODNs）能有效抑制TLR9 的激活，有潛力作為治療這種炎癥性疾病的治療劑。基于DNA 水凝膠的免疫抑制性寡脫氧核苷酸對將INH-ODNs 導入免疫細胞是有用的，從而抑制TLR9 介導的促炎性細胞因子的超感應。

6 未來展望

進一步研究應在以下幾方面展開：1.TLR9 及其家族成員基因信號通路的研究，將為評價疫苗抗病性和療效的有重要作用；2.變態階段TLR9 的具體功能的研究，將有助于理解硬骨魚類TLR9 的其它功能；3.TLRs 對細菌的先天免疫反應的研究，將增強飼養水產養殖品種的新干預策略的發展。