编辑推荐：
免疫稳态失衡可致无脊椎动物炎症样症状。本研究以凡纳滨对虾为模型，探究 JAK-STAT 通路调控机制，发现 miR-34 靶向 JAK 抑制通路激活，且其表达受 STAT 直接调控形成负反馈环路。该环路失衡会加剧副溶血弧菌感染引发的免疫过度激活，为解析无脊椎动物免疫调控及疾病防治提供新视角。
在神秘的海洋生物世界里，凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）作为全球重要的养殖甲壳类动物，其免疫系统一直是科学家们关注的焦点。JAK-STAT 通路作为调控免疫应答的核心信号通路，在抵御病原体感染中发挥着关键作用，但过度激活该通路会导致免疫过度激活，引发类似炎症的症状甚至死亡。然而，无脊椎动物中 JAK-STAT 通路的稳态调控机制长期以来却笼罩在迷雾之中，尤其是在面对副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）等病原感染时，如何精准调控该通路避免 “免疫风暴” 成为亟待解决的科学难题。
为了揭开这一谜团，中山大学生命科学学院、南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）等机构的研究人员开展了深入研究。他们以凡纳滨对虾为研究对象，聚焦微小 RNA（microRNA, miRNA）这一基因表达的 “微调器”，探索其在 JAK-STAT 通路中的调控作用。研究发现，miR-34 通过靶向 JAK（Janus 激酶）抑制通路激活，并且其自身表达受 STAT（信号转导和转录激活因子）直接调控，形成了一个精妙的负反馈调节环路。这一发现为理解无脊椎动物免疫稳态调控机制打开了新的窗口，相关研究成果发表在《Cell Communication and Signaling》上。
研究人员采用了多种关键技术方法：
- RNA 干扰（RNAi）：通过设计针对 JAK、STAT 等基因的双链 RNA（dsRNA），特异性沉默目标基因，观察通路变化及对虾的免疫表型。
- 双荧光素酶报告基因实验：验证 miR-34 与 JAK 的 3' 非翻译区（3'UTR）结合位点，以及 STAT 对 miR-34 启动子的调控作用。
- 免疫荧光与 Western blot：检测 STAT 的核转位及磷酸化水平，直观展示通路激活状态。
- 病原感染模型：建立副溶血弧菌低剂量和高剂量感染模型，分析环路失衡对免疫应答和死亡率的影响。
研究结果
1. miR-34 的表达特征与免疫应答关联
通过茎环定量 PCR（stem-loop qPCR）和 Northern blot 分析发现，miR-34 在凡纳滨对虾各组织中广泛表达，肌肉和神经组织中表达量最高。副溶血弧菌、白斑综合征病毒（WSSV）、脂多糖（LPS）等刺激均能显著上调其在血细胞和鳃中的表达，提示其深度参与免疫应答过程。
2. STAT 直接调控 miR-34 的转录
双荧光素酶报告实验和电泳迁移率变动分析（EMSA）证实，STAT 通过结合 miR-34 启动子区的特异性位点（CTTTCCGGAAATGCA）激活其转录。当 STAT 被 RNAi 沉默后，miR-34 表达显著下调；而抑制 JAK-STAT 通路的负调控因子 SOCS2，则会通过增强 STAT 活性间接提升 miR-34 水平，揭示了 STAT 对 miR-34 的直接调控作用。
3. miR-34 通过靶向 JAK 抑制 JAK-STAT 通路
生物信息学预测与双荧光素酶报告实验显示，miR-34 通过不完全互补配对结合 JAK 的 3'UTR，抑制其蛋白表达。体内实验表明，注射 miR-34 模拟物（agomiR-34）可显著降低 JAK 蛋白水平，抑制 STAT 的二聚化和核转位；而 miR-34 抑制剂（antagomiR-34）则增强通路激活，证实 miR-34 是 JAK-STAT 通路的负调控因子。
4. miR-34 负反馈环路对免疫稳态的调控作用
在副溶血弧菌感染模型中，破坏 miR-34-STAT 负反馈环路会导致严重后果：抑制 miR-34 可使低剂量感染转化为急性感染，虾体出现类似高剂量感染的病理症状，死亡率显著升高；而外源性补充 miR-34 模拟物则能延缓高剂量感染后的死亡进程。进一步研究发现，环路失衡主要通过影响免疫效应基因（如抗脂多糖因子 ALF、溶菌酶 Lys 等）的表达，而非直接影响细菌增殖，表明其核心作用是防止免疫过度激活。
研究结论与意义
本研究首次在无脊椎动物中发现 miR-34 介导的 JAK-STAT 通路负反馈调控机制。该环路通过 “STAT 激活→miR-34 表达→抑制 JAK→减弱 STAT 信号” 的动态平衡，精准控制免疫应答强度，避免过度激活引发的炎症损伤。这一发现不仅拓展了对无脊椎动物免疫调控网络的认知，也为甲壳类养殖动物的病害防治提供了新策略 —— 通过调控 miR-34 或其靶基因，有望开发出基于 RNA 疗法的免疫稳态调节剂。
值得关注的是，研究揭示副溶血弧菌等病原的致病性不仅依赖其毒力，还与宿主免疫稳态调控能力密切相关。这为理解水生动物病原 - 宿主互作机制提供了全新视角，也为人类炎症性疾病的研究提供了跨物种参考。未来，深入探索 miR-34 与其他通路（如 NF-κB）的交互作用，将进一步完善免疫调控的分子网络图谱，为全球水产养殖业的健康发展和人类免疫疾病研究奠定坚实基础。
