精选
本研究首次发现鱼类的皮肤不仅能作为物理屏障，还能主动“排出”体内的抗原。研究以牙鲆为模型，揭示了其皮肤中一种类似肠道的新型黏膜免疫机制。当抗原从血液扩散至皮肤真皮层后，皮肤内预存的特异性IgM会迅速结合抗原，形成免疫复合物，表皮细胞表面的多聚免疫球蛋白受体（pIgR）会识别并“捕获”这些复合物，将其跨表皮转运至黏液中。缺少特异性 IgM 时，抗原滞留在真皮层无法排出。该发现证实了鱼类皮肤具有pIgR和IgM介导的抗原清除功能，刷新了对水生脊椎动物黏膜免疫防御的认识。
中文标题：刷新认知：鱼类皮肤不仅是“外衣”，还能主动排出体内抗原！
英文原题：Novel function of Teleost skin: Antigen excretion across the epidermis mediated by secretory IgM in vivo model of flounder (Paralichthys olivaceus)
通讯作者：
绳秀珍，中国海洋大学
第一作者：
郭媛，中国海洋大学
关键词：牙鲆（Paralichthys olivaceus）；分泌型IgM；多聚免疫球蛋白受体；抗原清除；皮肤相关淋巴组织
鱼类皮肤不仅是“外衣”，还能主动排出体内抗原！
鱼类生活在复杂的水环境中，皮肤不仅是保护身体的“外衣”，更是抵御病原微生物入侵的重要免疫屏障。与陆地动物相比，鱼类几乎时刻都在与水中细菌、病毒和寄生虫接触。因此，鱼类演化出了一套独特的“黏膜免疫系统”，帮助它们在水环境中维持健康。
不同于陆生动物，硬骨鱼类的皮肤能分泌黏液，属于典型的黏膜相关淋巴组织，但其除了物理屏障及产生分泌型抗体提供局部免疫防御外，是否还有其他免疫功能，仍是未解之谜。
该研究以牙鲆为模型，首次证实鱼类的皮肤能主动将血液循环中的抗原“排出”到体表黏液中。这一机制，与哺乳动物肠道黏膜抗体IgA介导的抗原清除功能惊人地相似。
（1）抗原是什么？为什么要排它？
抗原是能引起免疫反应的物质，比如细菌、病毒的一部分，或者实验中用的卵清蛋白（OVA）。如果这些抗原在体内长期堆积，可能引发炎症或免疫复合物沉积，伤害自身组织。因此，机体需要有效的清除机制。
（2）没有专门的排泄通道，鱼类皮肤怎么排出抗原？
这正是该研究的巧妙之处。研究者先在牙鲆体内诱导产生针对OVA的特异性IgM抗体，以及多聚免疫球蛋白受体（pIgR）应答，建立牙鲆活体模型（图1）。随后，将OVA注入鱼的血流。结果发现（图2）：有特异性IgM时，OVA从血液扩散至皮肤真皮层，表皮细胞底面的pIgR“捕获”IgM-OVA复合物，以pIgR-IgM-OVA复合物形式跨过表皮细胞释放到皮肤黏液中，24小时内完全清除；无特异性IgM时，OVA只滞留在真皮血管周围，无法跨表皮转运。这说明皮肤“排抗原”完全依赖于IgM和pIgR的协同工作。
图1：牙鲆皮肤中抗原（OVA）清除模式图
图2：尾静脉注射后牙鲆皮肤中OVA的时序分布
A1-I1：OVA刺激后0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、3 h、6 h、9 h、12 h和24 h，皮肤中OVA分布（红色）；J1：抗体阴性对照中未观察到OVA红色阳性信号。其中，（A2-J2）为（A1-J1）所选区域的40 ×倍镜放大图。在（A1-J1）中，bar = 50 μm。在（A2-J2）中，bar = 20 μm。Ep：表皮；De：真皮；Hd：皮下组织；Mu：肌肉。
（3）pIgR如何完成跨皮肤运输？
研究团队用免疫金标记和激光共聚焦显微镜，直观地追踪了这一过程：金颗粒标记的OVA出现在真皮毛细血管中，随后进入表皮细胞的囊泡内，最后出现在皮肤表面黏液层（图3）。而pIgR、IgM和OVA三者在表皮细胞中共定位（图4），免疫共沉淀验证皮肤黏液中确实存在“pIgR-IgM-OVA”复合物。pIgR像一把“钥匙”打开了一扇门，把IgM-OVA复合物高效运输到了体外。
图3：超微水平上验证OVA跨牙鲆表皮细胞的转运过程
A1-A3, B1-B3, C1-C3, D1-D3：OVA刺激后3 h、6 h、9 h和12 h，第1组（OVA-OVA）牙鲆皮肤中OVA的胶体金颗粒分布；E1-E3：尾静脉注射PBS后6 h，第2组（OVA-PBS）牙鲆皮肤中未检测到OVA的胶体金颗粒；F1-F3：OVA刺激后6 h，胶体金颗粒仅出现在第3组（BSA-OVA）牙鲆的真皮。Bv：血管；Ec：内皮细胞；Dc：真皮毛细血管；De：真皮；Lcf：胶原纤维纵截面；Sec：鳞状上皮细胞；Scs：表皮下胶原层；Ccf：胶原纤维横截面；Muc：黏液；Nu：细胞核；bs：基底面；as：顶面；F：成纤维细胞；Mg：黑色素颗粒。
图4：牙鲆皮肤中pIgR、IgM和OVA的荧光共定位分析
A1-A4：通过绿色、红色、黄色和蓝色荧光分别代表IgM、OVA、pIgR和细胞核；B1：A1、A2、A4的Merge图；B2：A1、A3、A4的Merge图；B3：A2、A3、A4的Merge图；B4：A1、A2、A3、A4的Merge图。在（A1-A2, B1-B2, C1-C2, D1-D2）中，bar = 50 μm。Sp：存鳞袋；Ep：表皮；De：真皮。C1-C2：通过Image J软件处理（B4）。在（C1）中，格式转换为8 bit，并用绿色、黄色和紫色分别代表IgM、OVA和pIgR，颜色越深表示荧光强度越高。在（C2）中，将（C1）的颜色反转为紫色（IgM）、蓝色（OVA）和绿色（pIgR），并选择共定位分析区域（a-b-c-d，e-f-g-h）。D1-D2和E1-E2：根据（C2）所选区域中3个荧光通道的灰度值，体现OVA、IgM和pIgR 的共定位情况，其中黑色像素点为共定位部位。F1-F2：统计（E1）和（E2）中OVA、IgM和pIgR的荧光共定位比例。
（4）为什么这个发现值得关注？
刷新教科书认知：过去，鱼类皮肤更多被视为物理屏障，该研究证明鱼类皮肤还拥有主动、特异性的抗原清除能力。这意味着鱼类皮肤的功能比想象中更复杂。
进化上的启示：哺乳动物通过pIgR介导IgA转运抗原跨肠上皮排出。鱼类没有IgA，却用IgM完成了类似任务。这说明“pIgR介导的抗原清除”是脊椎动物保守的免疫策略，至少可以追溯到硬骨鱼类。
（5）未来方向
目前仅验证了IgM的作用，而鱼类特有的黏膜抗体IgT是否也参与其中？还有待进一步探索。未来还可利用斑马鱼等模式生物进行基因敲除，解析pIgR和其他受体（pIgRL）的分工。
主要作者简介
绳秀珍 中国海洋大学教授，博士生导师。美国加州大学访问学者。Frontiers in Immunology副主编，Animals、Scientific Reports编委。从事水产动物病害与免疫学研究。主持国家自然科学基金等课题10余项。发表文章百余篇，获授权国家发明专利8项，出版专著2部。获国家/省部级奖励8项。
郭 媛 中国海洋大学水产养殖专业博士毕业生；现为海南热带海洋学院水产与生命学院讲师。主要从事鱼类黏膜免疫、抗体功能相关研究。
引用本文
Yuan Guo, Xiuzhen Sheng, Xiaoqian Tang, et al. Novel function of Teleost skin: Antigen excretion across the epidermis mediated by secretory IgM in vivo model of flounder (Paralichthys olivaceus). Fundamental Research, 6 (3) (2026) 1508-1521.
原文链接（复制到浏览器中查看）：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325824005302
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