黏蛋白（Mucins）是鱼类黏膜表面黏液层中的核心功能分子，构成了抵御病原入侵的第一道物理防线。然而，由于鱼类黏蛋白基因中存在大量高度重复的PTS结构域，分子克隆极为困难，且缺乏特异性识别黏蛋白核心蛋白的抗体工具，相关研究长期停留在基因表达水平，对黏蛋白核心蛋白的免疫功能认知极为有限。
近日，实验室在硬骨鱼类黏膜免疫研究领域取得重要突破，以牙鲆（Paralichthys olivaceus）为模型，首次系统阐明了两种典型凝胶形成型黏蛋白：Muc2和Muc5ac，在黏膜免疫中的关键守护作用。该项工作于2024年以题为《Teleost Muc2 and Muc5ac: Key guardians of mucosal immunity in flounder》的论文发表于国际顶尖期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（IF=7.7）。中国海洋大学水产学院绳秀珍教授为本文的通讯作者，2023级博士研究生王锦诚为第一作者。该研究得到国家自然科学基金（32273163，31730101）和国家重点研发计划（2023YFD2400704）的支持。
研究团队通过RACE技术获得了牙鲆Muc2和Muc5ac的部分cDNA序列，并利用制备的特异性抗体，首次在蛋白水平明确了二者的组织差异性分布：Muc2主要分布于后肠和鳃，Muc5ac主要分布于皮肤和鳃。通过灭活迟缓爱德华氏菌（Edwardsiella tarda）浸泡免疫模型，发现Muc2和Muc5ac在免疫后24~48小时内于基因和蛋白水平均显著上调，且黏液细胞大量增殖、黏蛋白分泌显著增强。进一步的绝对定量PCR和免疫荧光共定位显示，Muc2和Muc5ac能够主动捕获并包裹迟缓爱德华氏菌，通过黏液层的快速更新与脱落，在24小时内将病原从体表清除至外界环境中，揭示了黏蛋白“捕获—包裹—脱落清除”的免疫防御机制。
以上的结果从基因、蛋白和功能三个层面系统阐释了Muc2和Muc5ac作为硬骨鱼类黏膜免疫“关键守护者”的生物学角色，不仅填补了鱼类黏蛋白核心蛋白水平研究的空白，也为深入理解鱼类黏膜免疫的启动与调控机制、以及合理设计黏膜疫苗递送策略提供了重要的理论依据。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.134127
图 1 牙鲆Muc2与Muc5ac特异性抗体的制备与验证
图 2 Muc2与Muc5ac在黏膜免疫中的应答模式图