作为低等脊椎动物的鱼类,其免疫系统虽不完善,但已完全具有了固有与适应性免疫系统。随着集约化养殖程度的逐渐提高,鱼类病害愈演愈烈,使牙鲆等海水鱼类养殖业损失严重。目前,解决鱼类病害的手段单一并缺乏行之有效的环境友好型防治技术,而开展鱼类免疫学研究是从根本上解决鱼类病害的基础,也是建立鱼类重要流行性病害防治方法和手段的前提。本文就牙鲆免疫系统中肾脏、脾脏与肠系膜的组织结构、腹腔巨噬细胞的功能及血液、肾脏、脾脏中的免疫细胞和腹腔巨噬细胞相关基因的表达开展免疫学基础研究,为牙鲆病害的防治提供科学依据。利用组织学方法对牙鲆主要免疫器官肾脏、脾脏和肠系膜的组织结构的研究。结果显示,头肾和脾脏在结构组成上相近,二者均具有由网状细胞-血管-血窦构成的、支持各种淋巴细胞与非淋巴细胞迁移与应答的骨架系统,均具有黑色素巨噬细胞中心(Melanomacrophage center,MMC)的特征结构,二者在感染状态下产生应答的方式也类似,即其特征是血窦的扩张、细胞流量的加大、MMC的增生扩展及与血管血窦的紧密结合、椭球体的产/增生以及产生红髓与白髓明显分界等;但头肾和脾脏在功能上又有差别,头肾具有脾脏所不具备的造血功能,头肾的MMC具有更强的抗原捕获能力,而脾脏的主要功能则为清除体内衰老的红细胞,且在感染时脾脏MMC的增生程度远低于肾脏。研究结果还表明,中后肾以肾小球、肾小管为主,中肾具有“中管”的特征结构,功能不明;而肠系膜具有发达的脉管系统,血窦巨大且向腹腔侧多分支,感染时有为数众多的巨噬细胞向腹腔迁移。由此可见,牙鲆脾脏和肾脏的组织结构与大多数鱼类相似,头肾失去了肾小球和肾小管结构,是造血器官和免疫应答的主要发生部位;而贯穿头中后肾的血窦及其循环淋巴细胞、白细胞、单核/巨噬细胞,以及遍布全器官的MMC使。肾脏具有全局性免疫应答功能;而肠系膜则为腹腔巨噬细胞的主要来源。石蜡诱导的牙鲆腹腔巨噬细胞对异硫氰酸荧光素(FITC)与溴化乙啶(EtBr)双重荧光标记的灭活鳗弧菌进行的吞噬能力流式细胞检测结果显示,腹腔巨噬细胞具有较强的吞噬能力,在18-22℃条件下,30 min吞噬率达到32%,75 min达到平台期,为55%;而荧光显微观察结果也显示,腹腔巨噬细胞确实具有吞噬灭活鳗弧菌的能力。可见,腹腔巨噬细胞对灭活鳗弧菌具有较强的吞噬能力。利用淋巴细胞分离液和Percoll连续梯度密度梯度离心技术成功分离出了牙鲆外周血白细胞(peripheral blood leucocyte,PBL)以及头肾、中肾、后肾和脾脏的淋巴细胞,分别设计并合成了一系列引物用于检测细胞在正常和脂多糖LPS诱导下的基因表达谱式。检测的基因包括TOLL样受体3(Toll-like receptor3,TLR3)、TOLL样受体9(TLR9)、IκBα、髓样分化因子初次应答基因88(MyD88)、STAT1(Signal Transducers and Activators of Transcription,信号转导体和转录激活子)、抗原加工与提呈途径蛋白酶体PA28α(Proteosomeα2)、主要组织相容性抗原复合体MHCⅠα、MHCⅡβ以及分泌型IgM。反转录PCR(RT-PCR)结果显示,巨噬细胞可稳定表达两种TLR受体以及MyD88、STAT1等抗原识别与信号传导途径的免疫相关基因,但对LPS的诱导不敏感。脾脏、PBL、头肾均可表达分泌型IgM,表达量随LPS的诱导时间而增加。表明巨噬细胞存在有牙鲆病原体相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMP)识别受体,也可通过JAK激酶/信号转导和转录激活子信号传导通路传导信号;头肾中抗体合成B细胞的数量较少或抗体的合成能力较弱,而PBL或脾脏是抗体合成的主要部位。