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随着渔业养殖的迅速发展,养殖疾病的感染也越发严重。在众多的感染疾病中,白斑综合征病毒(White Spot Syndrome Virus,WSSV)成为了主要的病原,而目前却缺乏有效的可以防御或治疗白斑病的方法。因此,阐明WSSV感染机制寻求有效的防治白斑病的措施尤为重要。不同于脊椎动物,甲壳动物仅具有先天性免疫,而缺乏适应免疫。其先天性免疫可分为细胞免疫和体液免疫两种。对于抵御WSSV感染的研究亦可以从这两种先天性免疫方式入手。为此,本课题基于实验室成熟的红螯螯虾造血组织(Hemotopoetictissue,Hpt)细胞培养技术,以及前期关于在感染WSSV的红螯螯虾Hpt细胞中差异表达基因转录组库的研究,筛选得到分别参与体液免疫和细胞免疫的两种免疫相关因子—Toll和caspase,并探究其与WSSV感染的相关性。在本课题研究中,首先,我们克隆获得了 Toll的cDNA全长序列及caspase的ORF序列(分别命名为CqToll和CqCaspase),并对其结构进行分析。其中,CqToll预测的结构包含3个结构域,包括由19个富含亮氨酸的重复基序(leucine-rich-repeat,LRR)组成的胞外区,高度保守的胞内区和跨膜区。CqCaspase具有CASc结构域,包含有两个亚基p20和p10。随后,组织分布显示CqToll广泛分布在螯虾各组织中,并且在血细胞中表达量最高。同样地,CqCaspase在螯虾的各组织中也都有分布,但在Hpt中分布最多。最后,为研究CqToll和CqCaspase与WSSV感染之间的关系,我们分别进行了RNA干扰实验和蛋白转染实验。实验结果显示,当CqToll在螯虾的Hpt细胞中被敲降后,抗菌肽抗脂多糖因子(anti-lipopolysaccharide,ALF)的表达下降,但crustin的表达不变,表明CqALF可能受到Toll通路的正调控。进一步研究表明,当CqToll基因沉默后,WSSV的基因IE1和VP28转录明显升高,说明由CqToll功能缺失引起的CqALF表达的降低造成了 WSSV复制的增强。而在CqCaspase重组蛋白转入Hpt细胞后,WSSV的基因IE1和VP28表达都明显下降,该结果表明,CqCaspase同样也可以抑制WSSV的复制。综上所述,本研究以红螯螯虾Hpt细胞为模型,在转录水平探究了 CqToll和CqCaspase对WSSV感染的影响。我们推测CqToll可以通过正调控CqALF来参与抗WSSV的免疫反应,而CqCaspase也可以抑制WSSV的感染。这两种不同的免疫机制的研究丰富了 WSSV感染机制内容,为预防和治疗WSSV感染提供了一些新的思路。