スネークヘッド（Channa argus）における2種類のTNF-αとその受容体。抗菌性自然免疫における機能

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Fish Shellfish Immunol..2020 Jun;104:470-477. S1050-4648(20)30385-5. doi: 10.1016/j.fsi.2020.05.059.Epub 2020-06-22.

スネークヘッド（Channa argus）における2種類のTNF-αとその受容体。抗菌性自然免疫における機能

Two types of TNF-α and their receptors in snakehead (Channa argus): Functions in antibacterial innate immunity.

Zheng-Wei Cui
Lu-Lu Kong
Fei Zhao
Ai-Ping Tan
Yu-Ting Deng
Lan Jiang

PMID: 32585357 DOI: 10.1016/j.fsi.2020.05.059.

抄録

Tumor necrosis factor-α（TNF-α）は、プロ炎症性および抗菌性防御機構の多能性メディエーターであり、リンパ系器官の発生を調節する因子である。これまでに2種類のTNF-αがいくつかのテレポスト種で確認されているが、病原体感染、特に病原体クリアランスにおけるTNF-αの機能はほとんど解明されていない。ここで、我々は、ヘビ頭（Channa argus）からshTNF-α1とshTNF-α2と呼ばれる2種類のTNF-αと、その受容体であるshTNFR1とshTNFR2をクローニングし、その特徴を明らかにした。これらの遺伝子は、試験したすべての組織で構成的に発現しており、in vivoでは頭部腎臓および脾臓でAeromonas schubertiiおよびNocardia seriolaeにより、in vitroでは頭部腎臓白血球（HKL）でリポテコール酸（LTA）、リポ多糖類（LPS）およびポリイノシンポリシジル酸［Poly (I:C)］により誘導されていた。さらに、組換えshTNF-α1およびshTNF-α2は、内因性shTNF-α1、shTNF-α2、shTNFR1およびshTNFR2の発現を上昇させ、細胞内殺菌活性を増強させた。これらの知見は、魚類のTNFα1、TNFα2およびそれらの受容体が細菌感染や病原体クリアランスにおいて重要な役割を果たしていることを示唆しており、抗菌性自然免疫におけるそれらの機能について新たな知見を与えるものである。

Tumor necrosis factor-α (TNF-α) is a pluripotent mediator of pro-inflammatory and antimicrobial defense mechanisms and a regulator of lymphoid organ development. Although two types of TNF-α have been identified in several teleost species, their functions in pathogen infection remain largely unexplored, especially in pathogen clearance. Herein, we cloned and characterized two types of TNF-α, termed shTNF-α1 and shTNF-α2, and their receptors, shTNFR1 and shTNFR2, from snakehead (Channa argus). These genes were constitutively expressed in all tested tissues, and were induced by Aeromonas schubertii and Nocardia seriolae in head kidney and spleen in vivo, and by lipoteichoic acid (LTA), lipopolysaccharides (LPS), and Polyinosinic-polycytidylic acid [Poly (I:C)] in head kidney leukocytes (HKLs) in vitro. Moreover, recombinant shTNF-α1 and shTNF-α2 upregulated the expression of endogenous shTNF-α1, shTNF-α2, shTNFR1, and shTNFR2, and enhanced intracellular bactericidal activity, with shTNF-α1 having a greater effect than shTNF-α2. These findings suggest important roles of fish TNFα1, TNFα2, and their receptors in bacterial infection and pathogen clearance, and provide a new insight into their function in antibacterial innate immunity.