多巴脫羧酶參與調(diào)解無脊椎動物神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)的研究進展

王凱 李博 于曉東 劉睿哲 藺思函 杜杰 沈秀麗 杜志強

（1. 內(nèi)蒙古科技大學生命科學與技術(shù)學院，包頭 014010；2. 內(nèi)蒙古科技大學圖書館，包頭014010）

自然界中，為了抵御外界病原體的入侵，無脊椎動物發(fā)育形成了一套完整的先天免疫防御系統(tǒng)。其中，多巴脫羧酶作為無脊椎動物先天免疫應(yīng)答中的一種關(guān)鍵酶，不僅參與免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，同時，它催化生成的多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)中也起到了重要作用，是研究無脊椎動物神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)的理想材料。多巴脫羧酶在自然界中廣泛存在，針對多巴脫羧酶展開的研究也十分豐富，然而，基于此國內(nèi)外對淡水小龍蝦多巴脫羧酶的文獻報道還是十分稀少，這對我們深入探索小龍蝦的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)造成了困難。在我國，淡水小龍蝦（Procambarus clarkii）屬于甲殼類動物，是一種重要的水產(chǎn)經(jīng)濟蝦類，因其肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富而深受大眾的喜愛。近些年來，淡水小龍蝦因受到病原菌的感染，進而導致其養(yǎng)殖產(chǎn)量下降。細菌性疾病是淡水小龍蝦的主要病因，因此探究小龍蝦抵御細菌的免疫機制是目前亟待解決的重要科學問題。而小龍蝦多巴脫羧酶的研究可以進一步為其神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)的探索提供科學依據(jù)，也為無脊椎動物多巴脫羧酶的研究作出重要補充。

1 神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)

一直以來，在先天免疫領(lǐng)域研究的免疫學問題，從整體研究免疫系統(tǒng)與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的相互作用在無脊椎動物中并不多見。神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)組成的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫（Neuro-endocrineimmune regulatory system，NEI）系統(tǒng)是一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體［1］。它參與的信號識別、信號轉(zhuǎn)導、免疫應(yīng)答等相關(guān)生物學過程，在維持生物體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、增強環(huán)境適應(yīng)性、提高免疫力方面發(fā)揮著重要的作用。近幾十年，科研工作者為探索無脊椎動物整個免疫系統(tǒng)中不同基因之間的協(xié)調(diào)作用，進行了大量的實驗研究。例如，劉曉玲等［2］對櫛孔扇貝的Foxl 2蛋白進行了原核表達、純化及多克隆抗體制備；在長牡蠣中RIG-I樣受體（RIG-I like receptors，RLRs）識別并結(jié)合病毒后，通過與線粒體膜上的VISA蛋白結(jié)合，最終激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和IRF3/7等，啟動免疫反應(yīng)［3］；通過研究多肽對凡納濱對蝦生長、消化酶和免疫酶活力的影響，證明了添加合適比例的多肽可提高對蝦生長率，加強對蝦的免疫能力［4］。越來越多的實驗結(jié)果表明，今后對NEI系統(tǒng)的探索將引領(lǐng)我們在生命科學的道路上走得更遠。

在脊椎動物中，神經(jīng)內(nèi)分泌免疫調(diào)節(jié)是由下丘腦、垂體和內(nèi)分泌腺組成的整體［5］。研究表明，高等脊椎動物神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)主要分為以下4個步驟：機體受到外界的刺激后，充分激活免疫應(yīng)答；神經(jīng)元會被一些細胞因子刺激，釋放神經(jīng)遞質(zhì)；神經(jīng)遞質(zhì)一方面參與免疫應(yīng)答，另一方面將信號傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)；當免疫反應(yīng)達到閾值時，中樞神經(jīng)系統(tǒng)會分泌神經(jīng)遞質(zhì)和激素下調(diào)免疫，終止免疫應(yīng)答。自從1955年首次報道證明了下丘腦和垂體的內(nèi)在聯(lián)系，近年來關(guān)于脊椎動物NEI系統(tǒng)的探索逐步增多?？茖W家們對NEI系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究越豐富，越有助于我們探究它的分子作用機制。已有研究證明：免疫細胞的產(chǎn)物能夠影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能、激素的分泌、神經(jīng)性疾病的發(fā)生和內(nèi)分泌系統(tǒng)的紊亂。反之，激素或神經(jīng)遞質(zhì)也能夠直接調(diào)控免疫細胞的功能、炎癥反應(yīng)的結(jié)果以及自免疫病和感染性疾病的發(fā)生［6］。

自然界中，低等生物與高等生物的進化大部分都遵循著相同的法則。因而，在進化的過程中也有許多保守的細胞因子及作用機制會一直沿用至今。研究發(fā)現(xiàn)，無脊椎動物的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)組成上相對簡單，它們擁有與脊椎動物類似甚至相同的免疫效應(yīng)分子。包括阿黑皮素原（Pro-opiomelanocortin，POMC）、細胞因子（腫瘤壞死因子TNF、白細胞介素IL）、促腎上腺皮質(zhì)激素（Adrenocorticotropic hormone，ACTH）等。此外，本實驗室已進行的小龍蝦轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析顯示，其具有白介素增強子的結(jié)合因子和腫瘤壞死因子受體相關(guān)的因子，也具有與腫瘤形成相關(guān)的Wnt信號通路的多種重要成分［7］。功能研究證明，它們與高等動物中的同源分子相同，都具有參與免疫調(diào)控和神經(jīng)內(nèi)分泌的作用。這證明了在無脊椎動物中，免疫系統(tǒng)的正常工作也是通過神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的有效調(diào)節(jié)來調(diào)控的。例如，在軟體動物中，NO系統(tǒng)能夠抑制血淋巴細胞的凋亡，增強血細胞的吞噬能力并提升血淋巴上清的抗菌活性［8］。

無脊椎動物在自然界中分布廣泛，說明其具有極強的環(huán)境適應(yīng)能力，而這與NEI 系統(tǒng)的調(diào)控密不可分。深入了解其神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)的特性，對于全面認識無脊椎動物乃至整個生物界免疫系統(tǒng)的組成和分子機制都具有重要意義。近十幾年來，對于無脊椎動物NEI系統(tǒng)的關(guān)注越來越高。尤其是在軟體動物中，蔣秋芬［9］指出，免疫刺激下，貝類兒茶酚胺能系統(tǒng)通過NE-α/β-AR-cAMP/Ca2+途徑調(diào)控NO系統(tǒng)的活性水平；有研究發(fā)現(xiàn)，去甲腎上腺素可能通過與特定的血細胞受體作用，抑制海鞘血細胞NO的生成［10］。雖然對于無脊椎動物NEI系統(tǒng)的研究起步較晚，但經(jīng)過科研工作者們的不斷努力，目前，在軟體動物中，已經(jīng)先后鑒定到了兒茶酚胺系統(tǒng)、膽堿系統(tǒng)、腦啡肽系統(tǒng)、NO系統(tǒng)和氨基酸系統(tǒng)等NEI系統(tǒng)。

在眾多的NEI系統(tǒng)中，兒茶酚胺（Catecholamines，CAs）系統(tǒng)是NEI系統(tǒng)的典型代表之一。生物體內(nèi)具有活性的兒茶酚胺包括多巴胺（Dopamine，DA）、去甲腎上腺素（Norepinephrine，noradrenaline，NE）和腎上腺素（Epinephrine，adrenalin，E）［11］。經(jīng)過本實驗室研究結(jié)果證明，在小龍蝦兒茶酚胺生成代謝通路中（圖1），多巴脫羧酶（Dopa decarboxylase，DDC）是催化生成多巴胺的關(guān)鍵酶，它直接調(diào)控DA等神經(jīng)遞質(zhì)的表達水平，間接影響神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。除此之外，DDC也參與了小龍蝦等無脊椎動物的先天免疫應(yīng)答，具有重要的研究價值和意義。

圖1 無脊椎動物兒茶酚胺生成代謝通路

2 多巴脫羧酶

長久以來，科學家們苦于NEI系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成過于復雜，囊括免疫、神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)。在摸索這三者之間的聯(lián)系時，有時候耗時耗力也無法做到完整的闡述。為了解決這一難題，我們提出一個取巧的辦法：尋找，探索一種在NEI系統(tǒng)中起連接作用的關(guān)鍵因子，如多巴脫羧酶。DDC作為無脊椎動物先天免疫系統(tǒng)中的一個重要成員，在發(fā)揮免疫防御功能上有著關(guān)鍵作用，具有潛在的研究意義。其次，無論是在高等動物還是低等動物中，DDC既是免疫應(yīng)答的重要組成部分，也是神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的重要參與者，是我們探索無脊椎動物NEI系統(tǒng)的一把“新鑰匙”。

2.1 多巴脫羧酶的研究現(xiàn)狀

多巴脫羧酶也被稱為色氨酸脫羧酶（Tryptophane decarboxylase，AAD），對芳香族左旋氨基酸具有強烈脫羧作用。它最早發(fā)現(xiàn)于高等動物的腎組織，能起到促進腎上腺素合成的作用。DDC在生物體內(nèi)分布較廣，參與各種各樣的生物學過程并發(fā)揮著關(guān)鍵作用。如在哺乳動物［12］中，人們發(fā)現(xiàn)DDC是黑色素合成途徑中重要的酶。在昆蟲［13］中，DDC能夠調(diào)控昆蟲的生長發(fā)育過程。在植物［14］中，DDC還能合成芳香生物堿，該物質(zhì)是藥物活性分子的前體物質(zhì)。除此之外，DDC也是某些微量氨基酸合成過程中的限速酶，在內(nèi)源性中樞神經(jīng)遞質(zhì)生成中起重要作用，該酶可分別催化L-多巴和L-五羥色胺酸合成DA和五羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）。

迄今為止，科學家們對于DDC的探索大多數(shù)集中在脊椎動物這類高等動物中：張緣緣［15］等對人源DDC進行了表達、純化以及高通量抑制劑篩選模型的建立；崔婷等［16］研究了DDC異常表達對大鼠抑郁行為的影響。而在低等無脊椎動物中，針對DDC的研究也尚未深入：徐秋雯［17］研究了蟲酰肼及Methoprene對亞洲玉米螟幼蟲DDC基因表達的影響；汪慧娟等［18］對異色瓢蟲DDC基因序列進行了低溫誘導表達分析。與此相對比，小龍蝦多巴脫羧酶的研究還沒有文獻報道，甚至連基礎(chǔ)性的基因克隆與蛋白純化的研究也不是很多，是無脊椎動物DDC領(lǐng)域研究的一塊空白。因此，探索小龍蝦DDC的功能活性與理化性質(zhì)是必要的。

2.2 多巴脫羧酶的分子結(jié)構(gòu)

為了摸索小龍蝦DDC蛋白的功能活性，研究DDC的分子結(jié)構(gòu)是十分重要的。關(guān)于小龍蝦DDC蛋白的分子結(jié)構(gòu)的文章至今未曾有人報道，我們只能借鑒無脊椎動物，如昆蟲DDC蛋白的相關(guān)文獻進行后續(xù)實驗探索。

DDC屬于轉(zhuǎn)氨酶的α-家族，是一個結(jié)合磷酸吡哆醛（Pyridoxine phosphate，PLP）的二聚體分子，分子量約為50 kD［19］。科學研究證明，它的生物學機制大部分是通過其輔因子PLP來進行多種生物學反應(yīng)，包括脫羧反應(yīng)、脫氨基作用，半氨基轉(zhuǎn)移以及環(huán)化反應(yīng)。目前，人源DDC蛋白的分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)被闡明［20］。結(jié)果表明，DDC整體結(jié)構(gòu)顯示了該酶的組織活性位點，以典型的折疊式磷酸吡哆醛結(jié)合酶的方式排列。

在昆蟲中，科學家以斜紋夜蛾為研究材料，對斜紋夜蛾多巴脫羧酶基因的DNA序列及其編碼的蛋白質(zhì)序列進行了生物學分析［21］。得出以下結(jié)果：無脊椎動物的DDC氨基酸序列具有極高的同源性。通過SWISS-MODEL在線工具進行建模，預(yù)測DDC三維結(jié)構(gòu)（圖2）。證明了斜紋夜蛾與果蠅屬的多巴脫羧酶空間結(jié)構(gòu)高度相似，這對我們探索小龍蝦DDC的分子結(jié)構(gòu)打開思路。可以猜想，小龍蝦DDC的功能結(jié)構(gòu)域或許也比較保守。

圖2 SWISS-MODEL預(yù)測的斜紋夜蛾DDC三維結(jié)構(gòu)

圖3 DDC催化的L-芳香族氨基酸脫羧反應(yīng)

2.3 多巴脫羧酶的催化機制

DDC的作用主要在于引發(fā)脫羧反應(yīng)，反應(yīng)底物包括大部分芳香族氨基酸及α-甲基衍生物，甚至它可以在多種催化反應(yīng)中調(diào)節(jié)底物或產(chǎn)物的濃度水平。科研工作者認為，它的這種催化機理主要取決于PLP的相關(guān)反應(yīng)（圖3）［22］。

從DDC的催化機理流程圖可以看出，它催化L-多巴生成DA的過程大致分為4步：第1步，以PLP和Lys-303氨基酸殘基結(jié)合，形成內(nèi)部醛亞胺結(jié)構(gòu)；第2步，結(jié)合L-多巴后，從內(nèi)部醛亞胺結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為外部醛亞胺；第3步，脫羧反應(yīng)形成中間體——醌；第4步，醌在α-碳原子上被質(zhì)子化，形成DA。DDC的催化機制大致上都可以遵循這四步過程，區(qū)別只在于底物的不同。目前，DDC的催化機理已研究得較為透徹。例如，在人、豬［23］和昆蟲中［24］。

2.4 多巴脫羧酶與無脊椎動物先天免疫系統(tǒng)

在無脊椎動物中，DDC主要參與先天性免疫應(yīng)答。例如，它是黑色素合成過程中一種重要的酶。對于昆蟲而言，黑色素是殺菌的重要組成部分。除此之外，DDC也參與無脊椎動物表皮形成過程中的骨化、先天性免疫的吞噬及黑化作用［25］，并與昆蟲蛻皮過程相關(guān)［26］。

2.4.1 與表皮形成相關(guān) 表皮或者外殼在無脊椎動物先天免疫系統(tǒng)中十分重要，它們能夠非特異性的阻擋一些外界刺激所帶來的危害。作為免疫系統(tǒng)最外層的體表屏障，表皮的好壞、是否完整對病原菌的入侵直接相關(guān)。對于昆蟲這類無脊椎動物來說，DDC與表皮的形成息息相關(guān)。昆蟲表皮細胞能夠吸收血淋巴中的多巴，經(jīng)DDC的催化反應(yīng)后進一步轉(zhuǎn)化為DA。表皮細胞中轉(zhuǎn)化而來的DA被轉(zhuǎn)運到表皮黑色素前體微粒中，在酚氧化酶的作用下轉(zhuǎn)化為黑色素［27］。除此之外，昆蟲的蛻皮過程也有DDC的參與。蛻皮激素（Molting hormone，MH）作用于昆蟲表皮細胞后，首先刺激蛻皮時相關(guān)酶類的合成，促使蛋白受體結(jié)合到蛻皮激素，轉(zhuǎn)錄后誘導細胞內(nèi)DDC的合成，從而開啟表皮的鞣化和硬化［28］。由此看出，DDC的正常運行，能促使無脊椎動物進行更好的免疫應(yīng)答，從而大大提高其在惡劣環(huán)境中的生存效率。

2.4.2 與黑化反應(yīng)相關(guān) 此外，有研究證明DDC主要參與無脊椎動物的黑化反應(yīng)。無脊椎動物的先天性免疫應(yīng)答主要依賴于血細胞，包括吞噬作用、結(jié)瘤、黑化作用等。Sideri等［29］研究表明，昆蟲的吞噬、黑化和骨化作用都可能依賴于DDC的活性。DDC是黑化作用過程中不可或缺的酶之一，它催化合成的神經(jīng)遞質(zhì)DA和5-HT均參與昆蟲傷口愈合、抵抗寄生蟲、表皮硬化等過程。Nappi等［30］通過一個DDC缺陷的果蠅突變體首次證明了DA氧化途徑參與黑色素的免疫反應(yīng)。從化學反應(yīng)的原理來說，黑色素是由連續(xù)的幾個氧化反應(yīng)過程組成的，期間會產(chǎn)生多個中間代謝產(chǎn)物。其中一些由二酚衍生成的醌類物質(zhì)具有細胞毒性，它們能夠抑制某些類型的DNA聚合酶的活性，對病原菌具有毒殺作用［31］。另一方面，Paskewitz等［32］將岡比亞按蚊DDC基因沉默后，發(fā)現(xiàn)其黑化作用明顯減少。這些現(xiàn)象說明，多巴脫羧酶除了可以調(diào)控黑色素的產(chǎn)生，在受到病原體侵染的時候，它也可以直接發(fā)揮先天免疫活性。

3 多巴胺能神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)

有研究發(fā)現(xiàn)，以DA為代表的多巴胺能神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)能夠反向調(diào)控DA等神經(jīng)遞質(zhì)及激素類物質(zhì)的表達水平，從而達到調(diào)控免疫系統(tǒng)的目的。然而，無脊椎動物神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能在不同種屬的動物中，差異較大。以果蠅以及飛蝗為代表的昆蟲，其神經(jīng)系統(tǒng)主要由3部分組成，包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)、交感神經(jīng)系統(tǒng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)。除此之外，甲殼類動物的內(nèi)分泌系統(tǒng)則主要分為神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)和非神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)與甲殼動物的生殖、發(fā)育、免疫防御等過程密切相關(guān)。其中，DDC參與了L-多巴向DA的轉(zhuǎn)變，L-五羥色氨酸向5-HT的轉(zhuǎn)變及L-色氨酸向色氨酸的轉(zhuǎn)變。盡管從分子機制來說，DDC不是上述任一神經(jīng)遞質(zhì)合成中的限速酶，但是其對三者翻譯前后水平均起著調(diào)控作用［33］。綜合近幾年的文獻，我們發(fā)現(xiàn)了DDC與DA在NEI系統(tǒng)中起到連接免疫系統(tǒng)與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用，兩者缺一不可又協(xié)調(diào)互作，是一個完整的“團隊”?；诖耍钊胙芯慷喟桶纺苌窠?jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，能更好地幫助人們探索無脊椎動物NEI系統(tǒng)。

3.1 兒茶酚胺系統(tǒng)

兒茶酚胺系統(tǒng)是已發(fā)現(xiàn)的一種典型的NEI系統(tǒng)，主要通過不同的CAs來協(xié)調(diào)機體的生長發(fā)育。從分子結(jié)構(gòu)角度闡述，CAs是指含有鄰苯二酚基本結(jié)構(gòu)的胺類，它包含了DA為代表的一系列生物胺能神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)。科學研究表明，CAs不僅是交感和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)，也是腎上腺髓質(zhì)所分泌的激素。它能夠在生物體內(nèi)起到信號傳遞的作用，影響機體的免疫應(yīng)答過程。兒茶酚胺生成代謝通路是一連串的酶催化反應(yīng)過程，各種各樣的酶在這之中起到主導作用。抑制某些酶的生物學活性甚至會阻斷整個通路，而DDC是一個連接上下游通路的關(guān)鍵酶，它能直觀的調(diào)控CAs的表達量。調(diào)查顯示，在某些神經(jīng)內(nèi)分泌細胞中，兒茶酚胺在生物體內(nèi)能夠調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子的表達（圖4）。

生物體的免疫系統(tǒng)十分復雜，至今為止，科學家們對免疫系統(tǒng)的作用機理還未探索完全。對于免疫細胞內(nèi)合成的內(nèi)源性CAs，已經(jīng)有研究證明它在多種生物學過程中起作用。內(nèi)源性CAs不僅可以調(diào)節(jié)細胞的增殖與分化，甚至可以調(diào)控細胞的凋亡過程。它的作用機制和免疫細胞上的受體相關(guān)，CAs通過自分泌或旁分泌的形式釋放到細胞中，最終結(jié)合免疫細胞上的受體，改變細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷（Cyclic AMP，cAMP）的濃度，以此達到免疫調(diào)節(jié)的目的。然而在無脊椎動物中，對于兒茶酚胺系統(tǒng)關(guān)鍵成分的研究并不多，只有少量的在果蠅、庫蚊［34］、牡蠣［35］和扇貝［36］等幾個物種中有所報道。

3.2 多巴胺

多巴脫羧酶催化生成的多巴胺（Dopamine，DA）是一種代表性的兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)，它的化學式全名叫4-（2-乙胺基）苯-1，2-二酚。1910年，George Barger和James Ewens首次在英國倫敦Wellcome實驗室合成得到DA［37］。由此，科學家們展開了對DA的大量探索與研究。已有的實驗結(jié)果表明：DA的作用機制也是通過特異性結(jié)合細胞膜上受體，調(diào)節(jié)二級信使的濃度以達到調(diào)控機體的目的。多巴胺受體（Dopamine receptor，DAR）是一類具有七次跨膜結(jié)構(gòu)域的GTP結(jié)合蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptors）。1979 年，Kebabian［38］和Calne根據(jù)多巴胺受體對腺苷酸環(huán)化酶（Adenyl cyclase，AC）活性的抑制或促進作用，將多巴胺受體分為D1和D2兩種亞型。

圖4 軟體動物免疫細胞中完整的兒茶酚胺通路

其中，D1亞型的多巴胺受體主要通過與Gs蛋白偶聯(lián)結(jié)合，增強AC活性，促使二級信使環(huán)磷酸腺苷（Cyclic adenosine monophosphate，cAMP）濃度上升，調(diào)控免疫系統(tǒng)；而與此相反的是，D2亞型的多巴胺受體會偶聯(lián)Gαi蛋白，達到抑制AC活性的目的，下調(diào)cAMP的濃度［39］。DA與DAR之間的相互作用機制，進一步促進了對NEI系統(tǒng)的探索。

3.3 多巴胺及其受體在神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)中的作用

多巴胺能神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常運行離不開DA、DAR和DDC的參與和調(diào)控。在高等動物中，DA主要在腦細胞和腎上腺細胞中合成，以行使神經(jīng)遞質(zhì)的功能為主。它是情緒、注意力甚至記憶力的調(diào)節(jié)器，涉及生物體對環(huán)境脅迫的長期適應(yīng)過程。不同的多巴胺受體介導不同的細胞因子的分泌。如D3型受體能介導TNFα的分泌，而單獨運作的D2型受體或者D1型受體和D5型受體協(xié)同作用，可以介導IL-10的分泌［40］。其次，有研究者發(fā)現(xiàn)，DA也是生物體內(nèi)的局部化學信使。類比其他的激素類物質(zhì)，DA也可以調(diào)控生物體體內(nèi)某些生物學反應(yīng)過程。如在腎臟中，DA可以促進鈉和尿素的排泄［41］；在血管中，DA對去甲腎上腺素起抑制作用，并促使血管擴張［42］；在消化道中，它可以減緩腸胃的蠕動，從而達到保護腸黏膜的作用［43］。總而言之，DA作為一種神經(jīng)遞質(zhì)或局部化學信使，能夠?qū)C體行為、心腦血管功能、內(nèi)分泌及次級淋巴組織進行免疫調(diào)節(jié)。

在無脊椎動物中，DA除了有上述作用外，對細胞的吞噬功能也會產(chǎn)生影響，與脊椎動物相比這一點尤為顯著。竹攸?。?4］認為CpG寡脫氧核苷酸（Oligodeoxynucleotide）能通過激活PKC信號通路引起酚氧化酶（Phenoloxidase，PO）的激活，而酪氨酸激酶通路則反向調(diào)控PO激活。Wenisch等［45］發(fā)現(xiàn)，高劑量的DA能夠顯著抑制細胞對細菌的吞噬能力和自由基的釋放。由此可知，DA作為酪氨酸激酶通路中的組成部分，對無脊椎動物NEI系統(tǒng)的免疫調(diào)控發(fā)揮著重要作用。

4 展望

綜合以上的文獻調(diào)查內(nèi)容，可以看出，無脊椎動物的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫復合系統(tǒng)具有與高等脊椎動物一樣的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，其在神經(jīng)信號的傳遞與免疫調(diào)控方面協(xié)同地發(fā)揮著作用，而多巴脫羧酶與多巴胺在無脊椎動物的NEI系統(tǒng)中是十分重要的組成部分。目前，這個看似簡單的NEI系統(tǒng)僅在櫛孔扇貝、鋸緣青蟹、中國明對蝦、斑節(jié)對蝦、凡納濱對蝦、長牡蠣和東亞飛蝗等幾個物種中進行了相關(guān)研究，淡水小龍蝦的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫復合系統(tǒng)還沒有得到科研工作者的重視和研究。除此之外，多巴脫羧酶在小龍蝦NEI系統(tǒng)中的作用機理，沒有得到充分的探索，僅僅是做了一些基因表達與黑化反應(yīng)調(diào)控方面的工作。因此，我們以淡水小龍蝦多巴脫羧酶作為研究對象，在基因克隆、重組表達、親和純化及抗體制備等研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，希望深入探索多巴脫羧酶發(fā)揮先天免疫作用的分子機制。揭示DDC作為神經(jīng)系統(tǒng)重要調(diào)節(jié)分子與免疫調(diào)節(jié)分子協(xié)同作用的雙重身份。