外泌体是介导细胞间通讯的重要载体,其所携带的蛋白质、核酸等多种生物活性分子,在免疫调节与信号传递过程中发挥着重要的作用。鱼类作为较早演化出适应性免疫的脊椎动物,腹腔注射是其商业化疫苗主要的免疫途径。然而,腹腔微环境中外泌体的产生规律与动态变化,其在细胞间信息交流中的作用,以及在诱导疫苗免疫应答中的贡献,目前仍不明确,这在一定程度上制约了鱼类疫苗免疫信号转导机制的解析与实际应用研发。近日,中国海洋大学水产学院水产动物病害与免疫学研究团队联合挪威北极大学Roy Ambli Dalmo 教授团队在硬骨鱼类适应性免疫调控领域取得重要研究进展,首次揭示了硬骨鱼类腹腔细胞来源外泌体(PDEs)激活CD4+T细胞并增强疫苗免疫效力的分子机制,相关研究成果为水产养殖疫苗研发提供了全新的理论依据和技术思路,该成果以“Peritoneal exosomes mediate activation ofCD4+ T cells and enhancement of vaccine efficacy in teleost”为题在Cell communication and signaling杂志上发表。

该研究以我国重要海水养殖鱼类牙鲆为研究对象,围绕水产养殖中细菌性疾病防控的核心需求展开。团队发现,牙鲆经鳗弧菌灭活疫苗免疫后,腹腔细胞会大量释放外泌体,这类外泌体可与腹腔细胞融合实现抗原提呈分子的局部转运,并被输送至头肾、脾脏等核心淋巴器官,成为免疫信号传递的重要“载体”。

图1 研究内容图文摘要
研究通过差速离心法分离获得免疫后(ExoFKC)和未免疫牙鲆的腹腔外泌体(ExoCon),结合小动物成像、荧光显微镜、流式细胞术等技术,明确了外泌体在鱼体内的组织和细胞分布特征,证实ExoFKC能被腹腔细胞、头肾和脾脏白细胞高效摄取,且具有组织特异性的转运规律。

图2 腹腔外泌体的体内靶向作用
通过多组学分析、体外细胞共培养、磁珠分选等一系列实验,团队解析了外泌体调控 CD4+T细胞激活的关键分子机制:免疫诱导的腹腔外泌体中MHCII和CD80/86分子表达水平显著升高,同时携带jun/p38a等 T 细胞相关RNA及novel-m0034-3p特异性miRNA,其中MHCII+和CD80/86+外泌体亚群是激活CD4+T细胞的核心功能亚群,其通过传递RNA和miRNA,调控下游il2、ifnγ、il17等细胞因子表达,进而促进CD4+T细胞的增殖与活化。

图3 MHCII和CD80/86在CD4⁺T细胞激活中发挥关键作用
尤为重要的是,研究证实将ExoFKC作为佐剂与鳗弧菌灭活疫苗联合使用时,可显著提升牙鲆体内CD4+T细胞比例,促进sIgM+B细胞增殖,大幅提高血清中总抗体和鳗弧菌特异性抗体水平,显著增强疫苗的免疫保护效果。这一发现首次证实了鱼类腹腔外泌体可作为天然的宿主源性佐剂,为水产疫苗的佐剂开发提供了全新候选方向。

图4 腹腔源外泌体提升疫苗免疫效力
此外,该研究还揭示了外泌体介导的适应性免疫调控是脊椎动物中进化保守的机制,硬骨鱼类虽无淋巴结,但其腹腔外泌体成为连接先天免疫与适应性免疫的关键桥梁,为理解脊椎动物免疫系统的进化提供了重要的新视角。同时,该研究为包括人类在内的高等脊椎动物外泌体介导的适应性免疫研究提供了低等脊椎动物模型参考,具有重要的比较免疫学意义。
该研究成果由中国海洋大学水产动物病害与免疫实验室迟恒教授为通讯作者,博士研究生石雪燕为第一作者,研究得到了国家自然科学基金、挪威研究理事会等多个项目的联合资助。
参考文献:
Shi X, Jiang L, Ye M, Yanglang A, Mikkelborg MK, Tang X, Xing J, Sheng X, Zhan W, Dalmo RA, Chi H. Peritoneal exosomes mediate activation of CD4+ T cells and enhancement of vaccine efficacy in teleost. Cell Commun Signal. 2026 Feb 21. doi: 10.1186/s12964-026-02752-z.
(原文网址:https://link.springer.com/article/10.1186/s12964-026-02752-z)