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为明确蛇头鱼 NLR 家族免疫机制，研究人员开展其全基因组鉴定及功能研究。从蛇头鱼中鉴定出 33 个 NLR 基因，分属 A、C 等亚家族，发现其在免疫组织表达差异及对诺卡氏菌感染的应答，NLRC18 可抑制 NF-κB 激活，为鱼类免疫研究提供依据。
在鱼类养殖产业蓬勃发展的今天，水产动物的健康问题始终是制约行业前行的关键瓶颈。作为重要的经济淡水鱼类，蛇头鱼（乌鳢，Channa argus）以其生长迅速、肉质鲜美等优势备受青睐，但其养殖过程中频繁遭受病原菌侵袭，尤其是革兰氏阳性菌诺卡氏菌（Nocardia seriolae）引发的感染，常导致组织化脓、坏死等严重病症，造成巨大经济损失。先天免疫系统作为机体抵御外来入侵的第一道防线，在鱼类防御机制中扮演着比高等脊椎动物更为关键的角色。NOD 样受体（NOD-like receptors，NLRs）作为一类重要的模式识别受体（pattern recognition receptors，PRRs），能够识别病原体相关分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）并激活下游免疫信号通路，然而蛇头鱼中 NLR 家族的研究却尚不完善，其成员组成、功能机制及在免疫应答中的具体作用仍不明确。
为填补这一研究空白，青岛农业大学的研究人员开展了蛇头鱼 NLR 基因家族的系统性研究。研究团队通过全基因组鉴定、功能表征及免疫应答分析，深入揭示了蛇头鱼 NLR 家族的特征及在抵御病原菌感染中的关键作用。相关研究成果发表在《Comparative Immunology Reports》，为鱼类先天免疫机制的解析及抗病分子靶点的挖掘提供了重要理论依据。
研究人员采用了一系列关键技术方法：首先通过数据库检索及序列比对，从蛇头鱼基因组中鉴定 NLR 基因；利用生物信息学工具分析基因结构、保守基序及系统发育关系；通过实时定量 PCR（qRT-PCR）检测基因在健康组织中的表达谱及诺卡氏菌感染后的动态变化；借助双荧光素酶报告基因 assay 探究 NLRC18 对 NF-κB 通路的调控作用；利用 STRING 数据库构建蛋白 - 蛋白互作（PPI）网络。此外，研究中使用的蛇头鱼样本来源于国内养殖场，确保了实验材料的可靠性。
基因组 - wide identification of NLR genes in snakehead
研究在蛇头鱼中成功鉴定出 33 个 NLR 基因，分为 NLR-A（4 个，含 NOD1、NOD2 等）、NLR-C（26 个，NLRC1-NLRC27）及其他亚家族（3 个，NLRX1、APAF1、NWD1）。NLR-A 亚家族成员均含中央 NACHT 结构域及可变数量 LRR 结构域，其中 NOD1、NOD2 具 CARD 结构域，而 NLRC5、CIITA 无该结构；NLR-C 亚家族为硬骨鱼特有，除 NLRC3 外均含鱼类特异性 FISNA 结构域，多数成员具 PRY/SPRY 结构域。
Phylogenetic analysis
系统发育分析显示，蛇头鱼 NLR 基因与其他物种聚为不同分支，NLR-C 亚家族单独聚为一大支，印证其鱼类特异性。NOD1、NOD2 等与哺乳动物及其他鱼类同源基因具较高保守性，提示功能相似性。
Gene structure and conserved motif analysis
基因结构显示多数 NLR 基因无完整 UTR 区域，仅部分成员同时具 5′和 3′UTR。保守基序分析鉴定出 15 个基序，NLR-C 亚家族基序更为丰富，其中基序 1、2、4 高度保守，暗示其功能重要性。
Protein-protein interaction network
PPI 网络表明，NLR 蛋白与半胱天冬酶（caspase）家族、TLR2、TRAF6 等免疫相关分子密切互作。例如，APAF1 与 casp3a、casp3b 等相互作用，NOD1、NOD2 与 TLR2、RIPK2 关联，揭示 NLRs 通过多分子网络调控免疫应答。
Expression profiles of NLR genes across healthy tissues
qRT-PCR 显示，NLR 基因在血液、肠道、鳃等免疫相关组织中表达水平较高。NOD1、NOD2、APAF1 在肠道表达最高，NLRC5、NLRC8 等在血液中表达丰度最高，CIITA 在鳃中表达量居首，而脑和肌肉中各基因表达普遍较低，提示其表达具组织特异性，与免疫功能分布相关。
Expression of NLR genes following bacterial infection
诺卡氏菌感染后，不同组织中 NLR 基因表达模式各异。肝脏中仅 NOD1 呈上调趋势，其余多数下调；脾脏中 NOD1、CIITA 显著上调，NLR-C 亚家族成员下调；肾脏中部分基因在特定时间点上调；肠道中 NLR-C 亚家族及 APAF1 上调，而 NOD1、NOD2 下调；皮肤和鳃中 NOD1 上调，多数 NLR-C 成员下调。表明 NLRs 在不同组织对病原菌感染的应答中扮演多重角色。
The influence of NLRC18 on NF-κB activation
双荧光素酶报告基因实验证实，NLRC18 过表达可显著抑制 NF-κB 激活达 38%，提示其负调控作用。配体刺激实验显示，iE-DAP 刺激后 NLRC18 表达上调 339.6 倍，对 LPS、PGN 等也有响应，表明其在识别细菌成分及启动免疫应答中具关键作用。
研究系统解析了蛇头鱼 NLR 家族的组成、结构及功能，发现其在先天免疫应答中通过复杂网络调控免疫信号通路，尤其在抵御诺卡氏菌感染中发挥重要作用。NLRC18 对 NF-κB 通路的抑制及对细菌配体的强烈响应，为深入理解鱼类免疫调控机制提供了新靶点。该研究不仅丰富了鱼类 NLR 家族的认知，也为水产养殖中抗病分子标记的筛选及免疫防治策略的开发奠定了基础，对保障鱼类健康养殖及产业可持续发展具有重要意义。
