数学博士后科研流动站 - 博士后出站报告（郑志鸿博士）

报告题目：对虾血蓝蛋白通过调控胃优势菌定植影响胃几丁质层厚度的分子机制研究

报告人：郑志鸿 博士（汕头大学）

时间：2023-11-22 14:30

地点：高水平实验楼A314，腾讯会议ID：103-532-932

摘要：病害问题是长期制约我国对虾养殖业可持续发展的主要瓶颈，研究表明多种对虾疾病的发生与其体内菌群稳态的失调密切相关。近年来研究发现凝集素、氧化还原酶系等多种免疫因子可通过动员宿主免疫系统参与对虾血淋巴和肠道菌群稳态的调控。血蓝蛋白作为近年来新发现的一种具有凝集、抑菌和免疫调控等多种免疫学活性的免疫分子，其可通过调控宿主活性氧水平来影响对虾肝胰腺菌群组成。而作为与外界食物充分接触的对虾消化器官胃，其菌群稳态与宿主健康密切相关。胃几丁质层及其表面附着的共生细菌是防止条件致病菌侵入对虾的重要屏障，然而血蓝蛋白在调控对虾胃几丁质层屏障的作用和机制仍不清楚。为此，本研究首先利用养殖场捕获的病虾和人工干扰血蓝蛋白的两种低表达血蓝蛋白的对虾模型，采用Western blot、组织免疫荧光分析和荧光定量PCR（quantitative polymerase chain reaction, qPCR）等技术，分析血蓝蛋白与对虾胃几丁质层的关系，结果发现，对虾胃几丁质层中存在血蓝蛋白，且对虾胃血蓝蛋白mRNA水平与胃几丁质层厚度呈显著正相关关系；继而，通过抗生素胁迫和几丁质酶活测定、转录组、qPCR和宏基因组等手段，分析血蓝蛋白对胃几丁质相关细菌的影响，结果发现，蜕皮间期对虾胃几丁质酶活性主要由胃共生菌贡献，当敲降胃血蓝蛋白后，具有几丁质降解能力的细菌丰度发生显著变化，其中优势菌Photobacterium damselae丰度显著下降，而Chitinophagaceaebacterium等细菌丰度显著上升；最后，利用几丁质降解实验、宏基因组、qPCR、高效液相色谱、生物膜形成实验和组织免疫荧光等技术，探究血蓝蛋白调控对虾胃优势菌定植几丁质层的机制和对几丁质层厚度的影响，发现血蓝蛋白mRNA水平与群体感应分子C6-HSL含量呈显著正相关关系，体外实验发现血蓝蛋白能显著增强P. damselae合成群体感应分子C6-HSL的能力，且C6-HSL能显著上调P. damselae几丁质酶表达水平和生物膜形成能力，体内实验发现干扰血蓝蛋白的基础上回补C6-HSL能显著恢复P. damselae在对虾胃的定植能力和丰度，以及胃几丁质层的厚度。综上所述，血蓝蛋白可能通过调节细菌群体感应系统增强优势菌P. damselae在对虾胃的定植能力，从而维持胃几丁质层的正常厚度。所获研究成果为寻找防控对虾疾病的策略提供了新的思路和理论依据。