補体成分C1qは、VLRA/VLRCを介した免疫応答に重要な役割を果たしている

Complement component C1q plays a critical role in VLRA/VLRC-mediated immune response.

• Jun Li
• Qinghua Ma
• Huaixiu Liu
• Xiaoping Song
• Yue Pang
• Peng Su
• Feng Sun
• Meng Gou
• Jingjing Lu
• Yue Shan
• Xin Liu
• Qingwei Li
• Yinglun Han

抄録

無顎脊椎動物では、ウナギの補体成分C1q（LC1q）はレクチンとして作用し、レクチン経路を介してマンノース結合レクチン（MBL）-関連セリンプロテアーゼ（MASP）と関連してウナギの補体成分C3（LC3）を活性化します。さらに、LC1qは可変リンパ球受容体B（VLRB）と抗原との複合体で相互作用し、LC3の活性化を仲介して細胞溶解を引き起こす可能性があります。本研究では、LC1qがVLRA/VLRCを介した免疫応答に重要な役割を果たしていることを初めて明らかにしました。感染したLampetra moriiからEscherichia coli、Shigella flexneri、Aeromonas hydrophila、Pseudomonas plecoglossicida、Aeromonas allosaccharophila、P. luteola、Brevundimonas diminuta、およびBacillus cereusを分離し、16s rRNA法を用いて同定した。A. hydrophilaはL. moriiの幼虫に急速に広がる致死病原体であることが確認され、その後の免疫刺激実験に使用された。リアルタイム定量ポリメラーゼ連鎖反応（Q-PCR）および免疫蛍光分析の結果、LC1qのRNAおよびタンパク質発現レベルは、10cfu/mLのA. hydrophilaに曝露した後、ナイーブ群と比較して上昇していることが示された。また、ウナギ幼虫のLC1qモルファント（LC1q MO）をモルフォリノを介してノックダウンすることで得た。その結果、LC1qがウナギの胚発生に重要な役割を果たしていることがわかった。LC1q MO幼虫の致死時間中央値（LT50）は、病原体に曝露された後2dであったのに対し、対照のMOのLT50は5dであった。LC1qノックダウン後のLT50値の劇的な減少は、LC1qがウナギの免疫応答において重要な役割を果たしていることを示唆している。LC1q 欠損 A. hydrophila、対照 MO A. hydrophila、野生型 A. hydrophila、ナイーブ 1 ヶ月齢アンモコエ幼虫の遺伝子発現プロファイルを、選択されたオルソログ遺伝子の発現レベルを調べることにより比較した。LC1q MOはVLRA+/VLRC+個体群の遺伝子に影響を与えたが、VLRB+個体群には影響を与えなかった。免疫組織化学的データから、LC1q欠損はVLRAとVLRCにも影響を与えるが、VLRBには影響を与えないことが示された。このように、LC1qはウナギのVLRA/VLRCを介した免疫応答において重要な役割を果たしていることが明らかになった。

In jawless vertebrates, the lamprey complement component C1q (LC1q) acts as a lectin and activates lamprey complement component C3 (LC3) in association with mannose-binding lectin (MBL)-associated serine protease (MASP) via the lectin pathway. Furthermore, LC1q may interact with variable lymphocyte receptor B (VLRB) in a complex with antigens and mediate the activation of LC3, leading to cytolysis. In the present study, we found, for the first time, that LC1q plays a critical role in VLRA/VLRC-mediated immune response. Escherichia coli, Shigella flexneri, Aeromonas hydrophila, Pseudomonas plecoglossicida, Aeromonas allosaccharophila, P. luteola, Brevundimonas diminuta, and Bacillus cereus were isolated from infected Lampetra morii in our laboratory and identified using the 16s rRNA method. A. hydrophila was confirmed as a rapidly spreading lethal pathogen in the larvae of L. morii and was used in subsequent immune stimulation experiments. The results of real-time quantitative polymerase chain reaction (Q-PCR) and immunofluorescence analyses indicated that the RNA and protein expression levels of LC1q were upregulated following exposure to 10 cfu/mL of A. hydrophila, compared to the levels of the naïve group. We obtained LC1q morphants (LC1q MO) of lamprey larvae by morpholino-mediated knockdowns. We found that LC1q played key roles in the embryonic development of lamprey. The median lethal time (LT50) of LC1q MO larvae was 2 d after being exposed to the pathogens, whereas the LT50 of control MO was 5 d. The drastic decrease in LT50 values after LC1q knockdown implies that LC1q plays a critical role in lamprey immune response. Gene expression profiles of LC1q-deficient A. hydrophila, control MO A. hydrophila, wild type A. hydrophila, and naive 1-month-old ammocoetes larvae were compared by examining the expression levels of a selected panel of orthologous genes. It is worth mentioning that LC1q MO affected the VLRA+/VLRC + population genes but did not affect the VLRB + populations. Immunohistochemical data indicated that LC1q deficiency also affected VLRA and VLRC but not VLRB. Thus, LC1q plays a critical role in VLRA/VLRC-mediated immune response in lamprey.

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