蚯蚓生活于病原菌丛生和多变的环境中,却极少患病,这与蚯蚓自身独特的抗菌与免疫系统相关。本课题在多年蚯蚓抗菌与免疫研究的基础上,提出了蚯蚓生态免疫系统概念框架。采用生物化学、免疫学以及免疫细胞化学和图像定量分析技术,从屏障结构、细胞免疫、体液免疫上对正常饲养环境、细菌诱导、创伤再生等三种环境条件下蚯蚓抗菌的免疫机制进行研究。试图从整体的防御网络和局部的功能作用机理上初步揭示蚯蚓生态免疫体系与抗菌功能
本研究以动物免疫学、生态学、生物化学为指导思想,以蚯蚓的生态免疫系统为主线,分析了角质层和表皮在蚯蚓抗菌生态免疫系统中的作用,探讨了体腔液中不同组分的抗菌蛋白在蚯蚓抗菌生态免疫系统中的协同作用。分析表明在蚯蚓的体壁屏障系统中,组织间,物理排除和随分泌排除之间以及抗菌物质间都具有协同作用。体表粘液和体腔液中的抗菌蛋白之间、凝集素之间及凝集素中的糖和蛋白之间在抗菌过程中也都具有。首次证明了体表粘液在蚯蚓抗菌生态免疫系统中的作用,并从体表粘液中发现了一种新的抗菌肽ESP-1。同时验证了脂肪、多糖在蚯蚓抗菌免疫中的作用。 通过瑞氏染色的方法对蚯蚓的体腔细胞进行了分类。结果表明,蚯蚓的体腔细胞分为四类组织黄细胞、嗜中性细胞、嗜酸性细胞、嗜碱性细胞。同时采用荧光定量RT-PCR技术,研究了环境应激(兽药阿苯哒唑污染)对蚯蚓不同部位的线粒体大亚基核糖体rRNA基因(l-rRNA)和热应激蛋白Hsp90基因表达的影响。结果表明,阿苯哒唑(ABZ)显著性的影响了l-rRNA和Hsp90的表达水平,表达水平的变化与蚯蚓的部位有关。这为该类药物污染的分子毒理标志物的选择提供了新的手段和理论基础。