科學(xué)家在珊瑚中發(fā)現(xiàn)免疫活性細(xì)胞，可有效抵御外來病菌入侵

隨著全球氣候變化加劇，海洋生物多樣性不斷喪失，作為海洋中生物種類最多、生物量最豐富的生態(tài)系統(tǒng)，珊瑚礁正面臨著巨大的消亡危機(jī)。

近日，邁阿密大學(xué)羅森斯蒂爾海洋與大氣科學(xué)學(xué)院的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，花椰菜珊瑚和小星?？写嬖诳梢詭椭挚垢腥镜奶厥饷庖呒?xì)胞。

該發(fā)現(xiàn)對于更好地了解珊瑚和其他珊瑚礁動(dòng)物如何保護(hù)自己免受外來入侵者的侵害非常重要，例如可抵御在珊瑚礁內(nèi)部和周圍發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌和病毒。

相關(guān)論文以《珊瑚礁和?？淌杉?xì)胞的功能特征》為題，發(fā)表在Frontiers in Immunology期刊，由邁阿密大學(xué)羅森斯蒂爾海洋與大氣科學(xué)學(xué)院助理教授妮基·崔勒-諾爾斯擔(dān)任通訊作者。

相關(guān)論文

新免疫細(xì)胞在珊瑚中被發(fā)現(xiàn)

該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，珊瑚中新發(fā)現(xiàn)的免疫細(xì)胞約占總細(xì)胞群的3%，并且它們至少有兩個(gè)免疫細(xì)胞群，執(zhí)行著消化等特有的功能。這意味著珊瑚其實(shí)具備先天免疫能力。

據(jù)了解，先天免疫是一種重要的保護(hù)性防御反應(yīng)，其通過復(fù)雜的細(xì)胞識別系統(tǒng)，可以識別非自我并啟動(dòng)下游信號通路，最終導(dǎo)致反應(yīng)性效應(yīng)，如吞噬作用、凝血和抗菌防御等。

許多無脊椎動(dòng)物都具有特殊類型的免疫細(xì)胞，能夠?qū)Ω鞣N壓力源做出反應(yīng)。而珊瑚屬珊瑚蟲綱，是腔腸動(dòng)物中最大的一個(gè)綱，據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)分析，珊瑚類動(dòng)物至少有兩種不同類型的免疫細(xì)胞。

而就在不久前，科學(xué)家已通過使用單細(xì)胞分析，在石珊瑚中鑒定了兩種假定的免疫細(xì)胞群。此次，諾爾斯及其團(tuán)隊(duì)的研究同樣支持在珊瑚和海葵中存在至少兩種假定的吞噬細(xì)胞。

研究結(jié)果表明珊瑚具有低水平的免疫反應(yīng)性，并且遷移吞噬細(xì)胞可能不參與傷口愈合過程中的炎癥反應(yīng)。

為了揭示這些特殊的免疫細(xì)胞，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中將細(xì)菌、真菌抗原和珠子等外來顆粒暴露在花椰菜珊瑚和小星?？?。然后他們使用一種稱為熒光激活細(xì)胞分選的過程來分離不同的細(xì)胞群。

接下來該團(tuán)隊(duì)觀察到新發(fā)現(xiàn)的吞噬細(xì)胞吞噬了這些外來顆粒，而且細(xì)胞內(nèi)一種被稱作吞噬體且充滿液體的小型結(jié)構(gòu)，可以摧毀入侵者以及它們自身受損的細(xì)胞，以提供重要的保護(hù)性防御反應(yīng)。“這些發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)樗鼈儽砻魃汉骶哂械挚垢腥镜募?xì)胞能力，可識別和摧毀外來入侵力量，并且它們具有以前未知的獨(dú)特細(xì)胞類型。”諾爾斯表示。

花椰菜珊瑚

有望推動(dòng)珊瑚礁健康評估工具開發(fā)

珊瑚礁

珊瑚礁的最早記載歷史可追溯到公元225年～230年，即三國時(shí)期，吳人康泰在《扶南傳》中提到，“漲海中，到珊瑚洲，洲底有盤石，珊瑚生其上也”。

多個(gè)世紀(jì)以來，由于人為氣候變化和當(dāng)?shù)厝祟愑绊懀汉鹘敢呀?jīng)成為當(dāng)前地球上最瀕危的生態(tài)系統(tǒng)之一。

加拿大維多利亞大學(xué)的海洋生物學(xué)家茱莉亞·鮑姆曾公開預(yù)測，“即便全球變暖得到遏制，仍然有90%以上的珊瑚會在2050年前死亡。如果處置不當(dāng)，人類甚至?xí)诒臼兰o(jì)失去所有的珊瑚礁?！?/p>

但另一方面，珊瑚礁并不是可有可無，珊瑚礁的科學(xué)價(jià)值有目共睹。它不僅是幼魚成長的“天然溫床”，可有效維持生態(tài)平衡，同時(shí)，在旅游觀光、藥物研發(fā)、裝飾工藝、海岸線保護(hù)等方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

因此，對于珊瑚礁的保護(hù)已是刻不容緩。事實(shí)上，珊瑚礁保護(hù)行動(dòng)早已在全球范圍內(nèi)開展。以中國為例，涉及珊瑚礁保護(hù)的法律法規(guī)已達(dá)9部之多。此外，中國也籌建了多個(gè)自然保護(hù)區(qū)，其中專門設(shè)有珊瑚礁保護(hù)區(qū)域。

不過，促進(jìn)珊瑚自身抗御風(fēng)險(xiǎn)的能力提高也是珊瑚礁保護(hù)行動(dòng)中的重要一環(huán)。諾爾斯說道：“隨著氣候變化危機(jī)大大減少了全球珊瑚礁生物量和多樣性，我們需要更好地了解珊瑚細(xì)胞如何執(zhí)行特殊功能，例如抵抗感染?！?/p>

維持機(jī)體健康需要先天免疫，而吞噬作用又是先天免疫的重要組成部分，在體內(nèi)平衡的維持和重建中起著關(guān)鍵作用。這也意味著基于活細(xì)胞吞噬作用的測定和開發(fā)，才是更好地了解珊瑚免疫健康的基礎(chǔ)。“現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都迫切，我們需要對這些機(jī)制有一個(gè)更好地理解，從而建立用于評估珊瑚健康的靈敏且快速的診斷工具?！敝Z爾斯表示。（摘自美<深科技》）（編輯/多洛米）