病原誘導(dǎo)水產(chǎn)動物細(xì)胞凋亡途徑研究進展

郭梓灃 孫斌斌 柯文杰 楊映 于輝 陳言峰

(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 生命科學(xué)與工程學(xué)院，廣東佛山 528231)

細(xì)胞凋亡(apoptosis)是基因調(diào)控下細(xì)胞自主有序死亡的方式。其形態(tài)學(xué)變化特點是細(xì)胞體積變小，胞膜變?yōu)榕轄睿S后與相鄰細(xì)胞脫離、胞膜內(nèi)陷以及發(fā)生核仁裂解，裂解成多個凋亡小體，最后被吞噬細(xì)胞吞噬、消化[1]。細(xì)胞凋亡的過程分為4個步驟：細(xì)胞接受凋亡信號、凋亡調(diào)控分子間的相互作用、蛋白水解酶的活化和進入連續(xù)反應(yīng)過程。病原引發(fā)細(xì)胞凋亡的途徑有外源性途徑(死亡受體途徑)、內(nèi)源性途徑(線粒體途徑)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)凋亡途徑和caspase(含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶)通路的激活等。

細(xì)胞凋亡在多細(xì)胞生物的生長發(fā)育和對機體穩(wěn)態(tài)的維持中具有重要作用，但紊亂的凋亡過程也與許多疾病的發(fā)生密切相關(guān)。當(dāng)前，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為全球經(jīng)濟增長做出了重要貢獻。然而，細(xì)菌、病毒和寄生蟲等病原體的入侵，致使水產(chǎn)動物疾病頻頻暴發(fā)，嚴(yán)重制約了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[2]。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，許多病原在致病過程中能夠誘導(dǎo)水產(chǎn)動物細(xì)胞發(fā)生凋亡。病原體在感染水產(chǎn)動物后，可以通過細(xì)胞凋亡的方式影響機體穩(wěn)態(tài)或生長發(fā)育，某些病原體還能夠誘導(dǎo)免疫細(xì)胞凋亡，引起宿主免疫抑制或引起其他組織細(xì)胞出現(xiàn)病理性損傷，對宿主生物體的組織造成傷害，最終打破正常情況下生物體內(nèi)細(xì)胞增殖和凋亡的動態(tài)平衡，為疾病的產(chǎn)生提供了可能性。因此，研究水產(chǎn)動物的細(xì)胞凋亡將有望為某些水產(chǎn)動物疾病的防治提供新思路。本文將目前已報道的關(guān)于水產(chǎn)動物病原誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過程及途徑進行綜述，以期為相關(guān)致病機制的深入研究提供參考。

1 細(xì)菌性病原與細(xì)胞凋亡

細(xì)菌的毒力因子主要有內(nèi)毒素、外毒素、侵襲素和超抗原等，可通過多種機制誘發(fā)宿主細(xì)胞的凋亡。內(nèi)毒素的主要化學(xué)成分是脂多糖，可通過多個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，激活多個轉(zhuǎn)錄因子，再經(jīng)下游的相關(guān)受體轉(zhuǎn)導(dǎo)信號激活凋亡蛋白酶，誘發(fā)細(xì)胞凋亡[3]。超抗原是由細(xì)菌編碼的蛋白，可以刺激T淋巴細(xì)胞(T-lymphocyte)增殖并釋放大量的細(xì)胞因子，隨后引發(fā)凋亡[4]。一些動植物的致病菌可以通過Ⅲ型分泌系統(tǒng)(type 3 secretion system,T3SS)將效應(yīng)蛋白輸送進宿主細(xì)胞中，改變其功能，從而產(chǎn)生致病效應(yīng)，包括誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[5]。以下分類介紹目前已發(fā)現(xiàn)的各種水產(chǎn)細(xì)菌性病原的細(xì)胞凋亡途徑、過程變化及相關(guān)的研究進展。

1.1 弧菌科氣單胞菌屬

嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)感染胡鯰(Clariasbatrachus)頭腎巨噬細(xì)胞(head kidney macrophage，HKM)后，改變了該細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)，并激活了鈣蛋白酶-2，從而引發(fā)caspase-3介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[6]。另外，研究表明，嗜水氣單胞菌能夠通過外毒素誘導(dǎo)鯽(Carassiusauratus)淋巴細(xì)胞的凋亡，但尚未探明參與該過程的外毒素種類，由于嗜水氣單胞菌不經(jīng)激活就能直接誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡，因此該菌仍存在著某些未知的引發(fā)凋亡的機制和途徑[7]。嗜水氣單胞菌還能引發(fā)鯉(Cyprinuscarpio)的氧化損傷、非特異性免疫反應(yīng)和自噬，并可能在感染后期引起細(xì)胞的凋亡，但具體過程仍需進一步研究證實[8]。

維氏氣單胞菌(Aeromonasveronii)感染鯽24 h后可誘導(dǎo)血細(xì)胞胞內(nèi)鈣離子濃度上升和胞內(nèi)酸化，造成caspase-9與caspase-3酶活力升高和線粒體膜電位降低，最終通過線粒體通路誘發(fā)細(xì)胞凋亡。在試驗魚的肝細(xì)胞和頭腎淋巴細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)上也觀察到典型的凋亡特征——空泡化現(xiàn)象和凋亡小體[9]。

1.2 弧菌科弧菌屬

哈維氏弧菌(Vibrioharbeyi)的溶血素是重要的致病因子。研究表明，該溶血素可通過caspase-3激活途徑介導(dǎo)牙鲆(Paralichthysolivaceus)鰓細(xì)胞發(fā)生凋亡，并改變鰓細(xì)胞的細(xì)胞骨架[10]。

鰻弧菌(Vibrioanguillarum)感染花鱸(Lateolabraxjaponicus)后，能誘發(fā)其體內(nèi)淋巴細(xì)胞凋亡，且隨著感染時間的增加，凋亡細(xì)胞數(shù)和鰻弧菌的濃度呈正相關(guān)[11]。這種凋亡方式既是機體的免疫反應(yīng)，也是鰻弧菌侵入后引發(fā)花鱸體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)的結(jié)果，凋亡的細(xì)胞最終被具有吞噬能力的血細(xì)胞清除。此外，鰻弧菌也能誘導(dǎo)櫛孔扇貝(Azumapectenfarreri)細(xì)胞發(fā)生凋亡，期間Toll樣受體(Toll-like receptors，TLR)基因的表達能提高細(xì)胞的凋亡率，而當(dāng)該基因表達被抑制時，細(xì)胞的凋亡水平則明顯降低，其原因為TLR信號通路具有抵御革蘭氏陰性菌感染的能力[12]。

溶藻弧菌(Vibrioalginolyticus)感染凡納濱對蝦(Penaeusvannamei)后，誘導(dǎo)血細(xì)胞中參與三磷酸腺苷(ATP)合成的細(xì)胞色素c基因(cytochrome c，CYC)和細(xì)胞中caspase-3基因大量轉(zhuǎn)錄表達，引發(fā)細(xì)胞凋亡[13]。其機制為：對蝦受到感染后，其體內(nèi)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的活性氧(ROS)能夠抑制細(xì)菌，同時，血細(xì)胞中的一氧化氮(NO)呈持續(xù)上升狀態(tài)。隨著感染時間的增加，ROS和NO將過度累積，當(dāng)抗氧化系統(tǒng)無法清除過多的ROS和NO時，對蝦將通過凋亡的方式清除被感染和受損的細(xì)胞。另外，作為凡納濱對蝦抑癌基因(Lvp53)的負(fù)調(diào)控因子，細(xì)胞分裂周期蛋白42(LvCdc42)也參與對蝦血細(xì)胞的凋亡過程[14]。

副溶血弧菌(Vibrioparahemolyticus)感染凡納濱對蝦后，也可通過線粒體途徑誘導(dǎo)對蝦血細(xì)胞凋亡，期間血細(xì)胞中的ROS水平也明顯升高，在此過程中對蝦體內(nèi)的組蛋白去乙?；?histone deacetylase，HDAC) sirtuin 6可發(fā)揮抗凋亡的作用[15]。

1.3 弧菌科發(fā)光桿菌屬

美人魚發(fā)光桿菌殺魚亞種(Photobacteriumdamselaesubsp.piscicida)的外毒素AIP56是一種質(zhì)粒編碼的蛋白質(zhì)。在誘導(dǎo)鱸魚(Dicentrarchuslabrax)細(xì)胞凋亡期間，caspase-3、caspase-8和caspase-9參與了AIP56誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，而線粒體膜電位的改變、ROS生成與細(xì)胞色素c釋放的聯(lián)合檢測表明，線粒體也參與了AIP56誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，這證實了該菌可通過外源性和內(nèi)源性途徑誘導(dǎo)魚類巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的凋亡[16]。

1.4 其他細(xì)菌性病原

魚師魚諾卡氏菌(Nocardiaseriolae)水解酶通過細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子(apoptosis inducing factor，AIF)誘導(dǎo)宿主細(xì)胞凋亡。該過程不依賴caspase家族的凋亡通路，而是與AIF-endonuclease G(Endo G)-Omi/HtrA信號調(diào)節(jié)通路相關(guān)[17]。此外，該菌的酪氨酸蛋白磷酸酶(protein tyrosine phosphtase，PTP)是一種可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的細(xì)菌蛋白，主要在胖頭鯉細(xì)胞系(fathead minnow cells，F(xiàn)HM)細(xì)胞中表達。該蛋白在誘發(fā)細(xì)胞凋亡的過程中，破壞了FHM細(xì)胞中的線粒體跨膜電位[18]。李曉琴[19]通過TUNEL法檢測了被遲緩愛德華菌(Edwardsiellatarda)感染的大鯢(Andriasdavidianus)的肝、脾組織細(xì)胞，結(jié)果顯示，其細(xì)胞凋亡率明顯高于未感染組，提示誘導(dǎo)宿主細(xì)胞凋亡可能是該菌的致病途徑之一。另外有研究發(fā)現(xiàn)，魚立克次氏體(Piscirickettsiasalmonis)能夠誘導(dǎo)大馬哈魚(Oncorhynchusketa)的吞噬細(xì)胞凋亡，但該凋亡方式的實現(xiàn)途徑目前尚不清楚，需要更深入的研究[20]。

2 病毒性病原與細(xì)胞凋亡

宿主細(xì)胞能通過凋亡的方式抑制病毒的復(fù)制和傳播，而病毒也可通過誘導(dǎo)和抑制的方式調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡[1]。在感染早期，病毒通過編碼抑制蛋白延緩細(xì)胞凋亡，為病毒的增殖提供有利條件；在感染后期，病毒則通過編碼誘導(dǎo)蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，釋放已完成復(fù)制的病毒粒子并感染周邊的細(xì)胞[21]。病毒誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡一般有兩種途徑：第一種途徑是免疫系統(tǒng)介導(dǎo)的凋亡，主要是細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)清除入侵動物體內(nèi)的病毒，包括自然殺傷(NK)細(xì)胞與CTL介導(dǎo)的靶細(xì)胞凋亡和CTL分泌穿孔素引發(fā)的靶細(xì)胞腫脹破裂兩種方式[21]；第二種途徑是病毒直接調(diào)節(jié)的凋亡，該機制分為病毒感染誘導(dǎo)與抑制的凋亡，參與病毒感染介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡有Bcl-2家族、caspase家族、P53、細(xì)胞色素c、Fas/Apo-1和FasL系統(tǒng)等。

以下主要介紹病毒通過何種途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、在該過程中細(xì)胞內(nèi)部有哪些變化和其他有關(guān)凋亡的信息[21]。

2.1 虹彩病毒科蛙病毒屬

沼澤綠牛蛙病毒(rana grylio virus，RGV)在感染鯉上皮瘤細(xì)胞(epithelioma papulosum cyprini，EPC)和FHM細(xì)胞時引發(fā)的細(xì)胞凋亡主要是通過線粒體途徑介導(dǎo)的，F(xiàn)HM細(xì)胞在感染期間表現(xiàn)為caspase-3和caspase-9活性均升高了[22-23]。滅活的RGV可誘導(dǎo)EPC細(xì)胞發(fā)生凋亡，這表明EPC細(xì)胞的凋亡可能發(fā)生在病毒感染的早期階段[24]。

新加坡石斑魚虹彩病毒(singapore grouper iridovirus，SGIV)能感染FHM細(xì)胞和EPC細(xì)胞，進而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[25]。另外，Pham等[26]研究了感染石斑魚虹彩病毒(grouper iridovirus，GIV)后的虹鱒(Oncorhynchusmykiss)單核/巨噬細(xì)胞(RTS11)、大馬哈魚(Oncorhynchusketa)胚胎細(xì)胞(Chinook salmon embryo，CHSE-214)和EPC細(xì)胞的病理學(xué)變化，結(jié)果顯示，在該病毒復(fù)制尚未完成的情況下，仍能誘導(dǎo)RTS11和CHSE-214細(xì)胞發(fā)生凋亡；此外，經(jīng)紫外線(UV)處理過的GIV能引起EPC細(xì)胞凋亡率升高及RTS11細(xì)胞凋亡率降低，但卻不能引起CHSE-214細(xì)胞發(fā)生凋亡。EPC細(xì)胞凋亡率的升高可能是因為紫外線影響了病毒的抗凋亡基因，而其他兩種細(xì)胞發(fā)生凋亡有可能是GIV未被紫外線完全滅活所致。

中華鱉虹彩病毒(soft-shelled turtle iridovirus，STIV)感染FHM細(xì)胞后，caspase-3和caspase-9被激活，線粒體膜電勢降低，導(dǎo)致線粒體膜間隙中的細(xì)胞色素c釋放到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，從而引發(fā)細(xì)胞凋亡，這屬于線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑[27]。

大鯢蛙病毒(Chinese giant salamander ranavirus，CGSRV)可通過線粒體途徑誘導(dǎo)EPC細(xì)胞的凋亡，但該通路中哪種caspase被激活目前尚不清楚，且仍需實驗來驗證是否外源性途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑也參與了該凋亡過程[28]。

2.2 虹彩病毒科淋巴囊腫病毒屬

淋巴囊腫病毒(lymphocystis disease virus，LCDV)能夠誘導(dǎo)體外培養(yǎng)的牙鲆鰓細(xì)胞凋亡，然而該病毒在魚體內(nèi)感染時，可以產(chǎn)生一種細(xì)胞質(zhì)腫瘤壞死因子受體(TNFR)樣蛋白，該蛋白可能與一個或多個凋亡或增殖信號分子相互作用，從而抑制TNFR超家族下游的凋亡途徑，其結(jié)果是被感染的細(xì)胞受到保護，不會發(fā)生凋亡[29]。

2.3 虹彩病毒科腫大細(xì)胞病毒屬

傳染性脾腎壞死病毒(infection spleen and kidney necrosis virus，ISKNV)誘導(dǎo)鱖魚(Sinipercachuatsi)腦細(xì)胞(CPB)凋亡時存在兩種途徑：一是腫瘤壞死因子(TNF)介導(dǎo)的外源性途徑，其特點是凋亡期間caspase-8水平明顯升高；二是磷酸肌醇3激酶(PI3K)介導(dǎo)的線粒體途徑，主要機理是在ISKNV感染過程中，PI3K相關(guān)的細(xì)胞信號通路被激活，P13K活性升高后誘導(dǎo)CPB細(xì)胞發(fā)生凋亡。另外，ISKNV還可感染石斑魚鰭細(xì)胞系(grouper fin cells，GF-1)細(xì)胞，通過促進Fas基因上調(diào)與下游caspase-8被激活的途徑，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。試驗還發(fā)現(xiàn)，多不飽和脂肪酸可抑制Fas介導(dǎo)的信號通路，從而減少細(xì)胞凋亡數(shù)量[30-32]。

2.4 彈狀病毒科Sprivivirus病毒屬

鯉春病毒血癥病毒(spring viraemia of carp virus，SVCV)可同時經(jīng)過線粒體途徑和死亡受體途徑誘導(dǎo)EPC細(xì)胞的凋亡。該過程中會產(chǎn)生ROS以及生成大量的DNA氧化損傷產(chǎn)物，且細(xì)胞凋亡相關(guān)因子caspase-3、caspase-8和caspase-9的表達量會升高[33-34]。

2.5 彈狀病毒科鱸魚彈狀病毒屬

大口黑鱸彈狀病毒(Micropterussalmoidesrhabdovirus，MSRV)在誘導(dǎo)鱸魚(Lateolabraxjaponicas)皮膚細(xì)胞凋亡的過程中，caspase-3的活性升高，干擾素相關(guān)基因(MDA5、LGP2和IRF3)表達上調(diào)，暗示干擾素信號通路對MSRV的復(fù)制有重要作用[35]。

2.6 彈狀病毒科諾拉彈狀病毒屬

病毒性出血性敗血癥病毒(viral hemorrhagic septicemia virus，VHSV)[36]也可誘導(dǎo)EPC細(xì)胞的凋亡，若加入caspase抑制劑Z-VAD(OMe)-FMK后，凋亡會延遲，EPC細(xì)胞的存活時間增長，同時VHSV在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的時間也會延長。

2.7 魚蛙皰疹病毒科鯉皰疹病毒屬

Lu等[37]認(rèn)為，鯉皰疹病毒Ⅱ型(cyprinid herpesvirus 2，CyHV-2)感染銀鯽(Carassiusauratusgibelio)細(xì)胞后可能是通過激活啟動子caspase-8和caspase-9以及效應(yīng)子caspase-3和caspase-7來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，激活的途徑主要依賴于內(nèi)源和外源途徑的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶。還有報道稱，CyHV-2引發(fā)異育銀鯽細(xì)胞凋亡時，具體表現(xiàn)為，該病毒通過編碼的miR-C12靶向抑制caspase-8基因的表達，通過抑制細(xì)胞凋亡以促進病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，而miR-C4則可以促進CyHV-2誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[38]。研究還發(fā)現(xiàn)，錦鯉皰疹病毒(koi herpes virus，KHV)感染錦鯉鰭條細(xì)胞(Koi-Fin)后，在細(xì)胞發(fā)生凋亡的過程中線粒體膜電位出現(xiàn)了顯著變化[39]。

2.8 魚蛙皰疹病毒科魚回皰疹病毒屬

斑點叉尾魚回病毒(channel catfish virus，CCV)感染斑點叉尾魚回卵巢細(xì)胞(channel catfish ovary cells，CCO)后，caspase-3和caspase-8被激活，其活性明顯提高，此時發(fā)生的細(xì)胞凋亡是通過外源性途徑實現(xiàn)的[40]。

2.9 其他病毒性病原

白斑綜合征病毒(white spot syndrome virus，WSSV)感染凡納濱對蝦后，對蝦血細(xì)胞出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象，導(dǎo)致其生理功能喪失甚至死亡，在此過程中，盡管對蝦體內(nèi)的抗凋亡蛋白酪氨酸蛋白激酶(Src64B)發(fā)揮著抑制WSSV復(fù)制的作用，但無法改變血細(xì)胞中的caspase-3和caspase-7活性升高的事實[41-42]。WSSV還能引發(fā)擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)細(xì)胞的凋亡，具體表現(xiàn)為Bcl-2結(jié)合抗凋亡基因1(Bcl-2 associated athanogene 1，BAG1)表達水平的顯著上調(diào)和caspase-3的活性增強，而敲除BAG1基因后，血細(xì)胞凋亡率增加，推測該基因具有抑制細(xì)胞凋亡的作用[43]。

赤點石斑神經(jīng)壞死病毒(red-spotted grouper nervous necrosis virus，RGNNV)感染斜帶石斑魚(Epinepheluscoioides)和紋月鱧(Channaasiatica)時，可通過內(nèi)源性途徑引發(fā)細(xì)胞凋亡[44]。在此過程中，斜帶石斑魚細(xì)胞中的Drp1表達水平及紋月鱧細(xì)胞中的EndoG表達水平均上調(diào)。RGNNV感染紋鱧(Channastriatus)細(xì)胞時，也可通過內(nèi)源性線粒體途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[45]。而巨石斑魚神經(jīng)壞死病毒(greasy grouper nervous necrosis virus，GGNNV)誘導(dǎo)海鱸魚(Percafluviatilis)的細(xì)胞凋亡卻可能是通過外源性途徑實現(xiàn)的，其中，魚體內(nèi)的半胱氨酸蛋白酶是促凋亡的關(guān)鍵因子[46]。

草魚呼腸孤病毒(grass carp reovirus，GCRV)感染胖頭鯉細(xì)胞后，能檢測到細(xì)胞凋亡的早期信號磷脂酰絲氨酸與特征現(xiàn)象，如基因組DNA斷裂[47]。GCRV還可感染草魚腎細(xì)胞(Ctenopharyngodonidelluskidney cell，CIK)，表現(xiàn)為caspase蛋白酶活性及CIK細(xì)胞的腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF-α)和白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1β，IL-1β)濃度均明顯升高，其中TNF-α與受體(TNF-R1)結(jié)合后，激活啟動子caspase-8和caspase-3，從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[48]。

傳染性鮭魚貧血癥病毒(infectious salmon anemia virus，ISAV)是魚類中的一種正黏病毒(orthomyxo virus)，該病毒能引起大西洋鮭魚(Salmosalar)的傳染性疾病，在感染大西洋鮭魚頭腎細(xì)胞(SHK-1)時，通過增強促凋亡蛋白(Bad)的表達和減少Bcl-xl的轉(zhuǎn)錄，激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，再通過p38 MAPK介導(dǎo)促凋亡蛋白的表達引發(fā)細(xì)胞凋亡[49]。

傳染性胰腺壞死病毒(infectious pancreatic necrosis virus，IPNV)在18 ℃下是通過激活caspase-8和caspase-3來誘導(dǎo)斑馬魚(Brachydanioreriovar.)肝上皮細(xì)胞(zebrafish liver epithelium，ZLE)凋亡的，但其通過何種途徑引發(fā)細(xì)胞凋亡目前尚不清楚[50]。

3 寄生蟲性病原與細(xì)胞凋亡

寄生蟲引發(fā)水產(chǎn)動物疾病時，主要引起宿主免疫細(xì)胞或組織細(xì)胞的凋亡。寄生蟲引起宿主細(xì)胞凋亡主要通過7種途徑：(1)Fas/FasL途徑。在凋亡細(xì)胞中檢測到Fas和caspase表達量較多[51]。(2)TNF受體家族途徑。細(xì)胞凋亡與TNF受體家族激活相關(guān)。(3)caspase家族的激活。細(xì)胞凋亡是通過激活caspase酶原引發(fā)的。(4)內(nèi)源性途徑。(5)活化誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。T細(xì)胞亞群被激活并發(fā)生了凋亡。(6)宿主分泌炎癥介質(zhì)引起的凋亡，即宿主免疫細(xì)胞分泌NO或其他炎癥介質(zhì)，引起被感染細(xì)胞的凋亡。(7)蟲源性分子引起的凋亡。主要是寄生蟲分泌的某些蛋白引起宿主細(xì)胞的凋亡。

目前寄生蟲誘導(dǎo)水產(chǎn)動物細(xì)胞凋亡的相關(guān)研究報道較少，以下介紹寄生蟲誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的相關(guān)文獻信息。

3.1 鯉魚擬錐體蟲

在有NO參與時，鯉魚擬錐體蟲(Trypanoplasmaborreli)能引發(fā)健康鯉魚血小板發(fā)生快速的凋亡，以此減弱宿主的免疫反應(yīng)，表明NO在該寄生蟲致病過程中起到一定的輔助作用[52]。

3.2 牡蠣包納米蟲

牡蠣包納米蟲(Bonamiaostreae)活體和熱處理后的蟲體均可誘導(dǎo)扁平牡蠣和杯形牡蠣血細(xì)胞發(fā)生凋亡。該過程主要是通過改變細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的變化來調(diào)節(jié)血細(xì)胞中的細(xì)胞骨架，進而通過蟲體進入宿主細(xì)胞而致病[53]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，被牡蠣包納米蟲感染的牡蠣(Ostreagigastnunb)出現(xiàn)了細(xì)胞凋亡被抑制的現(xiàn)象，在不同的致病階段，凋亡細(xì)胞數(shù)隨之不同，細(xì)胞凋亡的激活和抑制則取決于寄生蟲與牡蠣之間的侵襲和對抗的程度[54]。

3.3 海水派琴蟲

海水派琴蟲(Perkinsusmarinus)也能誘導(dǎo)牡蠣血細(xì)胞凋亡，但caspases-3在該蟲體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡調(diào)控中作用不明顯。此外還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)紫外線滅活的海水派琴蟲在感染早期(體外感染后45 min)也能刺激宿主血細(xì)胞引發(fā)凋亡[55]。

4 展望

細(xì)菌誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是一個復(fù)雜的過程。不同的細(xì)菌誘導(dǎo)宿主細(xì)胞凋亡的機制不盡相同，這可能是由于不同細(xì)菌具有不同的毒力因子，而每種毒力因子可能存在特定的細(xì)胞凋亡途徑。具有多種毒力因子的細(xì)菌，存在多種誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的途徑相互交織共同發(fā)揮作用的可能。細(xì)菌感染水產(chǎn)動物后，其致病機理是否與細(xì)胞凋亡有關(guān)，在致病的過程中是否伴隨著細(xì)胞凋亡，即水產(chǎn)動物疾病與細(xì)胞凋亡之間是否存在某種聯(lián)系，是目前需要研究的內(nèi)容。若能揭開細(xì)菌致病機制與細(xì)胞凋亡之間的聯(lián)系和區(qū)別，不僅能對水產(chǎn)動物疾病進行針對性的治療，還能通過抗凋亡等方式暫緩或抑制水產(chǎn)動物疾病的暴發(fā)。

目前的研究認(rèn)為，病毒引發(fā)的細(xì)胞凋亡可能是細(xì)胞自我保護的一種行為，通過自身凋亡避免更多的鄰近細(xì)胞被感染[1]。就病毒而言，感染宿主細(xì)胞后能編碼誘導(dǎo)蛋白和抑制蛋白，即通過自身抗凋亡的調(diào)節(jié)方式使宿主細(xì)胞不會過早死亡，從而使病毒能在宿主細(xì)胞內(nèi)不斷增殖；另一方面，病毒也會在完成增殖階段后快速推進宿主細(xì)胞的凋亡，以利于自身的釋放和擴散。病毒感染與宿主細(xì)胞之間的關(guān)系是目前水產(chǎn)領(lǐng)域研究的重點，何種病毒能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、病毒致病機制與細(xì)胞凋亡之間的聯(lián)系以及病毒引發(fā)細(xì)胞凋亡的途徑是目前仍需要深入研究的內(nèi)容。

寄生蟲與宿主細(xì)胞之間存在復(fù)雜的相互作用,今后還需要有更多的研究去揭示寄生蟲調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞信號途徑并進一步引發(fā)細(xì)胞凋亡的詳細(xì)機制，這不僅有助于找到治療寄生蟲病的最佳方法和最適藥物，對于闡明寄生蟲的致病機制也有著重要的意義。