[发明专利]增强鱼类抗病力的组合物和方法

说明书

本申请是基于申请号为200380108357.1，申请日为2003年11月6日，发明名称为“增强鱼类抗病力的组合物和方法”的中国专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及鱼类分子生物学领域，尤其涉及鲶鱼中基因表达的调节和抗病力的提高。

发明背景

美国鲶鱼产业产值已经超过30亿美元，鲶鱼产量占到了美国水产养殖总产量的70％以上。水产养殖的鲶鱼容易遭到感染。感染造成了产量下降，并增大了消费者的开销-每年超过1亿美元。

脊椎动物血液和组织流体内发现的免疫防卫蛋白分为两类：抗原特异性的可诱导抗体(或免疫球蛋白)，抗原非特异性(或天然)的防御分子，包括抗菌肽，它们在很多方面与广谱抗生素类似(Marchalonis(1977)Immunity in Evolution(Harvard UniversityPress)；Hancock(1997)Peptide Antibiotics 349：418-42)。硬骨鱼使用这两类防御分子抵抗感染。硬骨鱼能够对感染产生响应而产生IgM和IgD两种类型的抗体(Wilson and Warr(1992)Ann.Rev.Fis.Dis 2：201-2；Warr(1995)Dev.Comp.Immunol.19：1-12；Wilson etal.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA..4593-4597)。除此之外，硬骨鱼能够产生和分泌广谱抗菌成分，例如抗菌肽，而不仅仅是酶，例如溶菌酶(Lemaitre et al.(1996)Eur. J.Biochem.240(1)：143-149；Oren and Shai(1996)Eur.J.Biochem.237：303-3)。然而，这些联合防御机制不足以完全保护养殖鱼类免于疾病的侵袭，从现代商业化渔业的实际前景来看，鱼的天然免疫反应都是不够的。

斑点叉尾(channel catfish，Ictalurus punctatus)是一种非常有经济价值的物种，而且可能还是研究最为透彻的硬骨鱼免疫模型动物(Clem et al.(1991)，Phylogenesis of Immunological Functions，ed.Warr and Cohen(CRC Press，Boca Raton)，pp.1-13；Miller etal.(1994)J.Immunol.152：2180-2189；Ghaffari and Lobb(1991)J.Immunol.146；1037-1046；Graves et al.(1985)J.Immunol.134：75-85，Warr et al.(1991)Eur.J.Immunogenetics 18：393-379；Warr(1991)Eur J.Immunogenetics 18：393-379；Warr(1995)Dev.Comp.Immunol.19：1-2；Wilson et al.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA..4593-4597)。鲶鱼容易遭到多种细菌感染，而且这样的感染对养鱼场的鱼种会造成很大的破坏。例如，肠败血症(由鲶鱼爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)引起)是现在鲶鱼产业反复面临的一个花费很大的问题。研究人员已尝试进行了一些接种试验，希望能够保护鲶鱼免于肠败血症的侵袭，但是到目前为止还没有找到真正有效的鲶鱼爱德华氏菌免疫接种方案。实际上，虽然很多免疫程序在其它鱼类中的应用都已经成功(大西洋鲑鱼，盐湖鲑鱼的冷水弧菌病；参见Holm andHorgensen(1987)J.Fish Dis.10：85-90)，但是总体来说免疫接种策略对许多鲶鱼疾病都不是很有效。

鲶鱼养殖渔民试图用三种方法来避免鱼类疾病。第一种方法是试图免疫鱼类。例如，美国专利4,287,179描述了把鱼类浸在含有灭活的鲁氏耶尔森氏菌的水中来免疫鱼，使之能够抗肠红嘴病。第二种方法是尝试通过施用能够非特异性激活免疫系统的化合物，例如酵母细胞壁制剂，来增强水产鱼类的内在免疫力(Wang and Wang(1997)Comp.Immunol.Microbiol.Infect.Dis.20：261-270)。美国专利5,593,678描述了使用蛋白磷酸酶抑制剂来预防性地保护硬骨鱼(包括鲶鱼)免于微生物病原体的感染。第三种方法是与能够表达编码抗菌肽的转基因的鲶鱼进行育种。转基因肽能够在不需要外在处理的情况下向鱼类赋予非特异性免疫力。