1、鱼类细胞因子研究现状免疫系统是指机体识别和消除异物的防卫系统, 主要功能是防御和维护机体自身稳定。经典的免疫学理论将机体的抗病毒免疫分为两部分，即特异性免疫及非特异性免疫。在进化过程中，鱼类处于连接高等脊椎动物和低等无脊椎动物的特殊地位。其特异性免疫机制不完善，非特异性免疫占重要地位；鱼类免疫系统包括细胞免疫和体液免疫; 细胞因子( Cytokine) 是其中重要的组成部分。它们行使非特异性和特异性免疫防御，在维持机体内环境的稳定方面发挥重要作用。细胞因子是一类由免疫细胞和非特异性免疫细胞合成或分泌的小分子多肽物质, 具有调节多种细胞生理功能的作用。在一般状况下, 细胞因子的分泌量很低, 或处
2、于失活状态; 但在机体的免疫细胞或组织受到刺激发生新的基因转录后, 其含量将会大幅度上升, 并识别细胞上高亲和性的表面受体, 以协同形式合其他的细胞因子或者抗病毒分子发挥生物学效应, 发挥免疫调节作用。目前检测鱼类体内细胞因子的方法主要有四种：1. 利用遗传学分析和蛋白质/核酸序列数据；2. 检测同源分析系统内的细胞因子生物学活性；3. 对细胞因子和细胞因子受体的抗原交叉反应；4. 生物学交叉反应，目前已经证实含有细胞因子的鱼类包细胞悬液对于哺乳动物具有影响，而哺乳动物的细胞因子对于鱼类免疫细胞也有影响。运用以上的方法，在鱼类体内检测和推断出了几十种细胞因子的存在；目前已经分离出了包括肿瘤坏死
3、因子（TNF），白细胞介素（IL），干扰素（IFN），一氧化氮合成酶(INOS)和一些趋化因子在内的细胞因子。除此之外，许多实验还证实，鱼体内细胞因子的结构、作用机制和哺乳动物的具有相似性。细胞因子的研究在医学和兽医学领域已取得巨大的发展，但鱼类的细胞因子研究相对滞后。目前在鱼类中已发现多种细胞因子，并且利用分子生物学技术，已经克隆到部分细胞因子的基因。随着分子生物学和细胞生物学等理论研究的进一步透彻， 目前国内外鱼类细胞因子相关研究政治多层次多方面的展开，但国内对于鱼类细胞因子相关的免疫研究领域还缺乏系统的总结。目前研究的比较清楚的细胞因子有肿瘤坏死因子、白介素、干扰素、趋化因子、诱导型氧化
4、氮合成酶、核因子和转化生长因子等，这些细胞因子在鱼类抗病毒免疫中发挥了重要作用。白介素是与鱼类致炎作用以及调理功能密切相关的一个功能性蛋白家族；干扰素是脊椎动物体内的一种可溶性蛋白，主要由巨噬细胞分泌，生成速度受温度影响。当生物体受到侵扰后，干扰素可以作用于相应的细胞，使其分泌出一系列具有抗病毒特性的蛋白质，故而在抗病毒的防御机制中发挥着核心的作用（此作用在后面将做进一步的叙述）；鱼体内的趋化因子在中性粒细胞和巨噬细胞的迁移过程中可以作为潜在化学引诱物存在。其激活一般要和有7个跨膜区域的G蛋白偶联受体结合共调节；NFxB被认为是基因表达所必需的，研究这个关键因子在鱼体内的调节作用对于研究一氧化
5、氮合成酶的激活和调节功能有重要的意义；核因子和生长转换因子也在试验中证明了作为细胞因子的一种组成部分，它们在鱼类的特异性免疫系统和非特异性免疫系统中发挥了重要的作用。免疫细胞在鱼体内既可以释放和激活细胞因子, 又是细胞因子作用的重要对象, 因此和细胞因子有直接的关系。鱼类体内的免疫细胞主要包括了淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞和各种粒细胞。机体炎症反应的核心细胞是巨噬细胞和粒细胞。鱼类的巨噬细胞不仅具有杀伤细菌及寄生虫的作用, 而且能够在受到微生物侵扰时被微生物的有害产物激活, 引起呼吸爆发。此外, 巨噬细胞能分泌多种在免疫学上重要的分子如细胞因子和二十碳四烯酸等。另外, 巨噬细胞可以通过对其表面
6、的组织相容性复合体分子中抗原的呈递、淋巴细胞功能的调节、对自身及其他细胞生长复制的控制等途径来操纵机体的免疫应答, 与黏液中溶菌酶抗蛋白酶、转移因子、补体和几丁质酶等物质一起组成抵御病原微生物的有效防线。由于非特异性免疫系统在进化上相对保守, 研究鱼类的非特异性免疫对于研究其如何在高等动物体内发挥作用具有重要价值。抗体通过阻止细菌黏连并入侵没有吞噬作用的宿主细胞以及中和细菌毒素挥其免疫抗御作用。细胞因子则是了解这种抗御作用机制重要的对象。鱼类抗病毒非特异性免疫系统主要包括自然杀伤细胞、单核巨噬细胞系统及干扰素，蛋白因子白介素、趋化因子、肿瘤坏死因子及干扰素诱导户生的蛋白激酶PKR、Mx蛋白、主
7、要组织相容性蛋白、一氧化氮合成酶在鱼类抗病毒免疫中发挥重要的作用。遇到病原后，首先并迅速起防卫作用的是非特异性免疫应答。在鱼类体内执行非特异性免疫应答的有吞噬细胞、自然杀伤细胞及血液和体液中存在的抗菌分子，它们在鱼类防止感染中扮演重要角色。对于病毒而言，具有重要意义的非特异性免疫细胞有两类，一类是自然杀伤细胞(NK)，另一类是单核巨噬细胞系统。与此同时，某些非特异性的体液因子也发挥了重要作用，其中最具代表意义的是干扰素。干扰素系统是脊椎动物抵抗病毒入侵的第一道屏障，能在病毒感染后几小时内迅速起作用，而特异性抗体要在几天或几周之后才能由淋巴细胞产生。由干扰素诱导的，形成细胞及机体抗病毒状态的反应
8、产物，均是细胞内具有一定功能的蛋白分子，它们各自在细胞特定生物学状态下执行相应的生理功能，但当它们在病毒即将感染的细胞内形成一个系统时，各自的生物学功能通过整合相加，从而形成一个具有较大威力的抗病毒状态。这些蛋白主要包括蛋白激酶，GTPase的活性的Mx蛋白，主要组织相容性抗原和诱导型一氧化氮合成酶等。鱼类IFN对病毒的抑制作用是通过对细胞内转录和转译水平的调控来完成的，依赖于细胞内RNA和蛋白质的合成。在同种细胞上，鱼类IFN具有广谱抗病毒活性，对鱼类和非鱼类病毒、RNA和DNA病毒都有抑制作用。此外，鱼类细胞因子可通过免疫系统来影响内分泌系统。鱼类细胞因子研究成果的应用细胞因子在鱼类的细胞
9、和体液免疫中不仅能直接执行防御功能, 而且还充当了重要的桥梁作用, 因此对鱼类细胞因子进行研究, 进一步了解鱼类免疫系统内各个部分之间的关系, 弄清产生这些差异的分子基础, 对于了解鱼类免疫, 进行鱼病防治和环境监测等方面都具有重要的意义。细胞因子可以作为生物标记。鱼类的细胞因子水平在病原物质刺激下往往会和免疫应答的其他相关因素同时发生改变, 从而可以作为鱼类疾病防治中免疫监测的指标。细胞因子可以作为环境监测风险评估的重要指标。细胞因子作为鱼类机体免疫系统实现免疫应答的一部分, 在其免疫系统的相关研究中占据重要地位。与免疫学关系密切的细胞因子主要有干扰素，集落刺激因子（CSF）、促红细胞生成素（EPO）、肿瘤坏死因子和白细胞介素等。相信随着分子克隆等新技术的广泛应用，除上述调节鱼类免疫应答为主的细胞因子外，越来越多的其他的一些新型细胞因子相继被发现。总之，随着免疫学在人类医学和兽医学的广泛应用和迅速发展，鱼类的细胞因子研究在近几年来在分子水平也得到了长足的发展，但获得的这方面知识比较零散和缺乏系统性。相信随着分子生物学技术在免疫学上的广泛应用，必将大大促进鱼类细胞因子研究的进一步发展。
