櫻花鉤吻鮭瀕臨絕種 長庚大學揭基因缺陷:不利抵抗感染

臺灣國寶魚櫻花鉤吻鮭,因生存環境破壞、氣候變遷等因素出現瀕臨絕種的保育問題。長庚大學生物醫學系傅崇安教授研究團隊發現,該族羣的生存問題,很可能與其免疫系統基因有關,建議可以透過基因檢測,選擇性地繁殖覆育具有不同MHC基因序列的櫻花鉤吻鮭,保持其後代的多樣性。(圖/校方提供)

臺灣國寶魚櫻花鉤吻鮭,因生存環境破壞、氣候變遷等因素出現瀕臨絕種的保育問題。長庚大學生物醫學系傅崇安教授研究團隊發現,該族羣的生存問題,很可能與其免疫系統基因有關,建議可以透過基因檢測,選擇性地繁殖覆育具有不同MHC基因序列的櫻花鉤吻鮭,保持其後代的多樣性。

研究團隊發現,櫻花鉤吻鮭缺少了對不同免疫細胞間溝通和協同作用很關鍵的基因「介白素4號」(IL-4),這在哺乳類中會影響到過敏、氣喘、抗寄生蟲等免疫反應。團隊推論,缺少了IL-4基因的櫻花鉤吻鮭,對感染源的對抗性可能會受到限制,讓牠們比其他相近物種更容易受到水中寄生蟲的感染。

傅崇安團隊今年更進一步分析研究後,發現負責呈現不同抗原的「主要組織相容性複合體」(MHC)基因,在現存的櫻花鉤吻鮭族羣當中變異性偏低。傅崇安解釋,通常這組基因會因爲個體差異而呈現高度多樣性,有助於族羣整體抵抗更多元的感染源。這個發現顯示,目前櫻花鉤吻鮭族羣的免疫系統能檢測到的病原體數量較少,對各式各樣感染源的對抗性可能受到限制。不過傅教授團隊偵測到了少量變異性,表示現存族羣中仍舊保有一些基因多樣性,對於覆育工作的持續進行是正面的消息。

傅崇安表示,IL-4基因的缺乏似乎是該物種的獨特特徵,或許與它們生活在內陸而不會接觸海中寄生蟲有關,使其有別於近親日本櫻花鮭,很可能不需要修復它。團隊未來將向京都大學博物館取得並分析臺灣櫻花鉤吻鮭的基因序列,以排除這種免疫缺陷存在的原因,是由於族羣數量較少,因此纔在僅有的少數成員之間近親傳播的可能性。

此外,關於MHC缺乏變異性的部分,研究團隊建議可以透過基因檢測,選擇性地繁殖覆育具有不同MHC基因序列的櫻花鉤吻鮭,以保持其後代的多樣性,並野放至歷史棲息溪流中。傅崇安團隊的研究成果凸顯出生物保育不是隻能從生態環境着手,還能從微觀的基因、DNA、蛋白質等層面去了解物種的遺傳多樣性,以及如何促進這個指標性族羣的長久健康。