爱德华氏菌感染通过色氨酸-犬尿氨酸代谢通路抑制Th17细胞功能加剧硬骨鱼肠道炎症的机制研究

本研究针对爱德华氏菌(Edwardsiella piscicida)感染如何通过肠道菌群-色氨酸(Trp)-犬尿氨酸(Kyn)代谢轴调控Th17细胞功能这一科学问题，通过建立鲽鱼(Scophthalmus maximus)浸染模型，结合微生物组学与代谢组学分析，首次揭示变形菌门(Proteobacteria)富集驱动的Trp-Kyn代谢通路激活会抑制Th17细胞功能，而药物阻断该通路可恢复免疫平衡。该发现为水产动物感染性肠炎治疗提供了新靶点。

　　

在 aquaculture 领域，由爱德华氏菌等病原体引发的感染性肠炎是制约鱼类养殖业发展的重大瓶颈。这类疾病不仅造成巨额经济损失，更因抗生素滥用引发生态安全问题。尽管已知辅助性T细胞17(Th17)在哺乳动物肠道免疫中发挥核心作用，但其在硬骨鱼抗感染过程中的调控机制仍是未解之谜。尤其当病原体入侵时，肠道菌群如何通过代谢产物与宿主免疫细胞"对话"，进而影响炎症进程，这一科学问题亟待阐明。华东理工大学的研究团队在《Fish 》发表的研究，通过创新性构建鲽鱼-爱德华氏菌浸染模型，首次绘制了"病原体-菌群-代谢-免疫"四维互作网络图。

研究采用16S rRNA测序解析肠道菌群结构，结合LC-MS代谢组学追踪色氨酸(Trp)代谢流，运用流式细胞术检测Th17细胞功能，并通过药理学干预实验验证关键通路。实验动物为30±2 g的鲽鱼，所有操作均遵循华东理工大学动物实验伦理委员会规范。

E. piscicida感染诱导肠道炎症并损害Th17细胞功能
通过建立标准化的浸染模型，发现感染后肠道细菌载量显著增加，伴随典型病理特征：上皮细胞破损、微绒毛脱落。单细胞RNA测序(scRNA-seq)显示，Th17细胞标志性细胞因子IL-17和IL-22表达受抑，其转录调控网络出现重编程。

菌群-代谢轴调控机制解析
微生物组分析揭示变形菌门(Proteobacteria)相对丰度激增，与色氨酸-犬尿氨酸(Trp-Kyn)代谢物水平呈正相关。靶向代谢检测发现，吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)介导的Kyn生成通路被显著激活，该酶活性与炎症程度呈剂量依赖性。

药理学干预验证
使用IDO1特异性抑制剂Epacadostat阻断Kyn通路后，Th17细胞功能部分恢复，表现为IL-17⁺细胞比例回升，肠道病理评分改善。该结果直接证实菌群代谢物通过IDO1-Kyn轴调控Th17细胞分化。

这项研究创新性地构建了"病原体-变形菌门-IDO1-Kyn-Th17"的级联调控模型，阐明爱德华氏菌通过劫持宿主色氨酸代谢通路实现免疫逃逸的新机制。从转化医学角度看，针对IDO1的靶向抑制剂或可成为治疗水产动物感染性肠炎的候选药物。该发现不仅填补了硬骨鱼黏膜免疫调控的理论空白，更为发展"菌群-代谢"精准干预策略提供了科学依据。研究采用的跨组学整合分析范式，也为解析其他水产病原体的致病机制提供了方法论参考。