团头鲂Galectin-1（MaGal-1）通过介导病原体识别参与抗菌免疫应答的分子机制研究

本研究聚焦团头鲂（Megalobrama amblycephala）养殖中由嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）引发的细菌性败血症问题，通过鉴定原型半乳糖凝集素-1（MaGal-1）的分子特征与免疫功能，揭示了其通过结合病原相关分子模式（PAMPs）和破坏细菌细胞膜的广谱抗菌机制。研究为鱼类先天免疫防御提供了新靶点，并为抗病育种策略开发奠定理论基础。

　　

研究背景与意义
团头鲂作为中国重要的淡水经济鱼种，其养殖业因嗜水气单胞菌引发的败血症面临重大损失。鱼类先天免疫系统是抵御病原入侵的第一道防线，而半乳糖凝集素家族（Galectins）作为模式识别受体（PRRs）在病原识别中发挥关键作用。然而，团头鲂Galectin-1（MaGal-1）的免疫功能尚不明确。

研究机构与方法
中南大学与湖南省水产科学研究所合作，通过克隆MaGal-1基因，分析其组织表达谱；采用LPS和嗜水气单胞菌刺激实验检测免疫应答；通过原核表达获得重组蛋白rMaGal-1，进行细菌凝集、生长抑制及细胞膜渗透性实验（PI染色和扫描电镜观察）。

研究结果

1. 分子特征
   MaGal-1编码134个氨基酸，含单一碳水化合物识别域（CRD），具有保守的β-半乳糖苷结合基序。无信号肽和跨膜结构，定位于EPC细胞的胞质和核内。

2. 免疫调控作用
   LPS和嗜水气单胞菌刺激后，头肾、肝脏和脾脏中MaGal-1表达显著上调，提示其参与急性期免疫反应。

3. 广谱抗菌活性
   rMaGal-1可凝集金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coli）和嗜水气单胞菌，其结合能力被LPS和糖类抑制。体外实验显示rMaGal-1通过破坏细菌膜结构（PI染色阳性率升高，电镜观察膜破裂）抑制病原生长。

结论与意义
该研究首次阐明MaGal-1通过“PRRs-PAMPs”识别机制直接杀伤病原体，为鱼类抗病育种提供了分子靶点。论文发表于《Fish》，不仅填补了硬骨鱼Galectin-1免疫功能的研究空白，也为开发新型抗菌制剂提供了理论依据。研究获湖南省自然科学基金（2018JJ2495等）和中南大学中央高校基金（2024ZZTS0262）支持。