海参是我国北部沿海地区重要的经济养殖物种。近年来,由于海参养殖的集约化,导致养殖环境恶劣,海参疾病频发,因此,了解海参的免疫防御机制具有重要意义。肠道组织除了具有吸收营养的作用,在机体防御病原菌侵染的过程中也发挥重要作用。过氧化氢酶（catalase）是机体重要的抗氧化酶,研究表明,其在对维持机体肠道氧化还原稳态平衡中具有重要作用,对肠道的免疫应答反应具有重要的调控作用。基于上述原因,本论文将研究仿刺参过氧化氢酶（Apostichopus japonicas catalase,Aj-CAT）对其肠道免疫作用的调控及其相关机制的研究。本研究发现,在灿烂弧菌免疫应激处理时,在转录水平上,Aj-CAT在四个组织内（肠、呼吸树、体壁、触角）均出现明显的异常表达,结果表明,Aj-CAT参与海参的免疫作用。因为肠道是机体重要的免疫器官,实验将主要研究Aj-CAT在仿刺参肠道免疫中的重要作用。首先,建立对仿刺参进行口腔注射病原菌的模型,并利用FITC标记灿烂弧菌,确定病原菌在肠道内的分布和保留时间。结果发现,经由口腔注射后,灿烂弧菌在3 h内几乎遍布了海参的前后肠内,但其保留时间较短,6 h后,肠内的灿烂弧菌几乎全部消失。随后,实验检测了Aj-CAT在海参前/后肠道内的表达情况。结果表明,在灿烂弧菌刺激下,Aj-CAT在转录水平上和酶活水平上均出现了明显的上调。其次,实验利用RNAi技术,将Aj-CAT在活体水平上进行基因沉默。研究发现,当Aj-CAT被沉默后,明显降低了海参在病原菌刺激环境下的存活率。上述结果均表明,Aj-CAT参与海参的免疫作用,并在海参的肠道免疫反应中发挥重要作用。实验继续探讨Aj-CAT对海参肠道免疫作用的调控机制。首先,实验利用16s RNA测序检测Aj-CAT基因沉默组和对照组其肠道内菌群的变化情况。通过对结果分析发现,Aj-CAT基因沉默后,其肠道菌群的数量和结构出现明显变化。同时,在Aj-CAT被沉默后,肠道内的致病菌在属水平上出现明显的上调。实验继续检测了外源注射灿烂弧菌和假单胞杆菌后,其在正常和Aj-CAT沉默的海参肠道内的保留情况,这表明,Aj-CAT被沉默后,这两种致病菌在肠道内的丰度明显增加。上述结果表明,Aj-CAT在海参肠道菌群的稳态平衡中发挥重要作用。因为,Aj-CAT能够调控机体的ROS水平,所以,本研究进一步探讨了Aj-CAT对海参肠道内ROS的调控作用。Aj-CAT被沉默后,组织切片结果发现海参肠道内层的褶皱明显减少,相对于未沉默的海参,其肠道内的ROS水平出现上调;因此本研究发现,Aj-CAT能够通过调控肠道的ROS水平从而影响肠道结构和其菌群的稳态平衡;因为肠道内菌群在肠道的免疫防御过程中发挥重要作用,破坏了其菌群状态后,导致海参肠道的免疫机制受到影响,因此,本实验结果表明Aj-CAT通过调控海参肠道的ROS水平,改变海参肠道的结构和菌群的稳态平衡,最终参与调控海参的肠道免疫作用。