蝙蝠因携带多种人畜共患病毒而不患病、长寿命、肿瘤发生低和代谢高的典型生物学特征，在生命科学领域受到越来越多的重视，最为突出的是蝙蝠和多种烈性病毒是如何共存的？蝙蝠有着怎样特征的B细胞？是否分泌中和性抗体等？然而，蝙蝠作为唯一会飞行的哺乳动物，约占哺乳动物种类的20%（仅次于啮齿目），含20科，1000多种，因此对蝙蝠的免疫系统的全面解析非常困难。
近年来，随着测序技术颠覆性的变革和应用，少数蝙蝠的基因组测序和染色体水平组装得已完成和共享。课题组早在2011年开始关注蝙蝠的免疫系统，前期已经完成蝙蝠TR Loic-VDJC胚系基因注释和TCR CDR3组库特征分析等研究（https://myx.zmu.edu.cn/info/1036/1388.htm）。本研究通过蝙蝠全基因组测序和完整染色体的组装，采用IMGT-LIGMotif和12/23 RSS等工具和方法，首次从胚系基因水平注释出马铁菊头蝠、苍白矛吻蝠、伏翼的IGH基因座中的VDJC基因和RSS序列。 Rhinolophus ferromequinum：IGH基因座位于6号染色体（CM014231.1），长度为350kb，含41个IGHVs（5个多基因家族，1个单基因家族），4个IGHD，6个IGHJ；Phyllostomus discolor：IGH基因座位于15号染色体，长度为2530 kb，含81个IGHVs（8个多基因家族，22个反向IGHVs），16个IGHD，7个IGHJ；Pipistrellus pipistrellus：IGH基因座位于20号染色体（LR862376.1），长度为740 kb，含57个IGHV（8个家族），7个IGHD，6个IGHJ；在三种蝙蝠中都发现了四种免疫球蛋白（IgM、IgG、IgE和IgA）的IGHC基因。我们将马铁菊头蝠、苍白矛吻蝠、伏翼IGH-VDJC基因，同目前已注释的所有哺乳动物IGH基因（IMGT中完整IGH基因座注释的哺乳动物: 牛，骆驼，狗，猫，猩猩，鼠，人，猴，雪貂，兔，羊，猪），进行了同源性和差异性比较，发现三种蝙蝠的IGHV基因与人类和小鼠相似，与食肉动物和蹄类动物等表现较大的差异性等特征。我们新增加的蝙蝠IGH基因座VDJC胚系基因注释，使具有完整的哺乳动物IGH基因座物种数目由12种增加到13种，为探讨蝙蝠B细胞应答的特征以及从进化角度对比分析不同哺乳动物之间适应性免疫的进化提供了具体对比的基因序列（VDJC和RSS序列已全部公开共享）,为研究蝙蝠B细胞特异性应答提供可行的方案。
我们进一步将马铁菊头蝠、苍白矛吻蝠、伏翼的179个IGHV基因/27个IGHD基因/19个IGHJ基因/12个IGHC基因，按IMGT等制定的规则和标准，将蝙蝠IGH基因座中VDJC基因，分为四个框架区（FR1、FR2、FR3和FR4）和三个可变区（CDR1、CDR2和CDR3），根据MiXCR识别的氨基酸保守位点，我们首次采用python和R语言等制作了蝙蝠IGH参考胚系基因库，构建出可分析蝙蝠BCR-H-CDR3组库的MiXCR工具平台。我们对采集并鉴定的中菊头蝠，通过5‘RACE法进行了BCR-H-CDR3的建库，采用illumina的高通量测序和构建的MiXCR工具，首次完成了蝙蝠BCR-H-CDR3组库的VDJ的取用、CDR3长度分布和AA组成、CDR3 motif、CDR3的多样性和克隆性、CDR3区核苷酸的插入和缺失等特征分析。并根据课题组在人和小鼠BCR-H-CDR3研究中的积累，对比阐述了蝙蝠BCR-H-CDR3组库的基本特征，为开展蝙蝠B细胞的抗病毒、抗肿瘤特异应答或耐受的效应和机制，提供了全新的解决方案。同时，我们对对全球已开展的56种蝙蝠先天和适应性免疫应答细胞和分子进行了系统的分析，为不同实验室合作开展蝙蝠特异性免疫应答、免疫系统衰老等等研究，提供基础和全新的方法与手段。
本项目获得国家自然科学基金(31860257&82160279) 和贵州省高层次人才项目(No. [2018] 5637)的资助。蝙蝠IGH注释和CDR3组库特征分析以“Landscape of IGH germline genes of Chiroptera and the pattern of Rhinolophus affinis bat IGH CDR3 repertoire“为题，发表于《Microbiology Spectrum》DOI: https:// doi.org/ 10.1128/ spectrum. 03762-23/（IF2022=9.0；一区/top），青年教师马龙/2022届研究生刘龙宇/青年教师李俊为共同第一作者，姚新生教授为通信作者。蝙蝠的免疫细胞和分子研究以“Different Species of Chiroptera：Immune cells and molecule” 为题，发表于《Journal of Medical Virology》 First published: 01 July 2024，DOI:https://doi.org/10.1002/jmv.29772 /（IF2023=12.7; JCRQ1)，研究生2022级刘覃璐/2021级刘泽刚/2022级王慧芳为第一作者，姚新生教授为通信作者。
（一审：李俊；二审：覃明；三审：刘晖 图文：姚新生教授课题组）
