魚のガレクチン8-Likeは細菌感染に対する免疫応答に正の制御を示す

Fish Galectin8-Like Exerts Positive Regulation on Immune Response Against Bacterial Infection.

• Jinzhong Niu
• Yu Huang
• Xinchao Liu
• Fenglei Wu
• Jufen Tang
• Bei Wang
• Yishan Lu
• Jia Cai
• Jichang Jian

抄録

ガレクチン-8は、病原体に対する免疫応答に関与するガレクチンファミリーの一員である。しかし、病原体感染時の魚類ガレクチン-8の役割については、包括的な研究が必要である。本研究では、ナイルティラピア()からガレクチン-8ホモログ(OnGal8-like, OnGal8-L)を同定し、細菌感染に対する応答における役割を解析した。このタンパク質は891 bpのオープンリーディングフレームを含み、タンデムリピートガレクチンの2つのCRD領域と2つの炭水化物認識部位を持つ296アミノ酸のペプチドをコードしている。このタンパク質は、報告されているガレクチン-8タンパク質と46.42%の同一性を共有しています。転写発現解析の結果、OnGal8-Lは全ての組織で構成的に発現しており、脾臓では高発現であることが明らかになった。OnGal8-L の転写産物レベルは、（）チャレンジ後、脾臓、頭腎臓、脳で上昇した。さらに解析した結果、OnGal8-L の組換え蛋白質（rOnGal8L）は、赤血球を凝集させ、赤血球と様々な PAMP（リポ多糖類、リポ酸、ポリ I:C、ペプチドグリカン、ガラクトース、マンノース、マルトース）と結合することが明らかになった。また、OnGal8Lは、炎症関連遺伝子の発現、貪食、単球/マクロファージの呼吸バーストを制御することができました。さらに、OnGal8-Lの過剰発現は、血清抗菌活性（AKP、ACP、LZM）、抗酸化能（CAT、POD、SOD）、単球/マクロファージの増殖やサイトカイン発現を調節し、細菌負荷を軽減し、組織損傷を減少させることで、感染症を予防することが明らかになった。これらの結果は、OnGal8-Lが細菌感染に対する免疫応答において重要な役割を果たしていることを示している。

Galectin-8 is a member of the galectin family that is involved in immune response against pathogens. However, the roles of fish galectin-8 during pathogen infection require comprehensive studies. In this study, a galectin-8 homolog (OnGal8-like, OnGal8-L) was characterized from Nile tilapia (), and its roles in response to bacterial infection were analyzed. The contains an open reading frame of 891 bp, encoding a peptide of 296 amino acids with two CRD regions of tandem-repeat galectin and two carbohydrate recognition sites. The protein shares 46.42% identities with reported galectin-8 protein. Transcriptional expression analysis revealed that OnGal8-L was constitutively expressed in all examined tissues and was highly expressed in spleen. The transcript levels of OnGal8-L were up-regulated in the spleen, head kidney, and brain, following () challenge. Further analysis indicated that the recombinant protein of OnGal8-L (rOnGal8L) could agglutinate erythrocyte, , and and bind , and various PAMPs (lipopolysaccharides, lipoteichoic acid, poly I:C, peptidoglycan, galactose, mannose, and maltose). Also, rOnGal8L could regulate inflammatory-related gene expression, phagocytosis, and a respiratory burst of monocytes/macrophages. Moreover, analysis showed that OnGal8-L overexpression could protect from infection through modulating serum antibacterial activity (AKP, ACP, and LZM), antioxidant capacity (CAT, POD, and SOD), and monocyte/macrophage proliferation and cytokine expression, as well as reducing bacterial burden and decreasing tissue damage. Our results collectively indicate that OnGal8-L plays important regulatory roles in immune response against bacterial infection.

Copyright © 2020 Niu, Huang, Liu, Wu, Tang, Wang, Lu, Cai and Jian.