鲐鱼硫氧还蛋白1（SjTrx1）的分子特征、抗氧化能力及免疫调节功能研究

本研究聚焦鲐鱼（Scomber japonicus）硫氧还蛋白1（SjTrx1），通过分子克隆、免疫刺激实验及重组蛋白功能分析，揭示了其在抗氧化应激、DNA保护及抗病毒免疫中的关键作用。研究发现，SjTrx1在脑组织中高表达，经poly I:C、LPS和Vibrio harveyi刺激后显著上调；重组SjTrx1通过胰岛素二硫键还原、DPPH等实验证实其抗氧化能力，并诱导巨噬细胞M2极化，增强抗炎反应。此外，SjTrx1过表达可激活抗病毒基因，抑制病毒性出血性败血症病毒（VHSV）复制，为水产养殖中疾病防控提供了新靶点。

　　

研究背景与意义
鲐鱼（Scomber japonicus）作为全球重要的经济鱼类，其养殖业面临高密度环境导致的氧化应激和病原感染等挑战。硫氧还蛋白家族（Thioredoxin, Trx）是调控细胞氧化还原平衡的核心蛋白，其中Trx1在哺乳动物中已被证实参与免疫调节和抗氧化防御，但其在鱼类中的功能机制尚不明确。尤其在水产养殖领域，如何通过分子手段增强鱼类抗病能力，成为亟待解决的科学问题。

研究方法与技术
研究团队从鲐鱼转录组数据库中鉴定出SjTrx1基因（327 bp），通过生物信息学分析其结构特征；利用原核表达系统制备重组SjTrx1（rSjTrx1），并采用胰岛素二硫键还原、MTT、DPPH和金属催化氧化（MCO）实验评估其抗氧化活性；通过poly I:C、LPS和Vibrio harveyi刺激鲐鱼组织，分析SjTrx1表达模式；在FHM细胞中过表达SjTrx1，检测抗病毒基因表达及VHSV抑制效果。

研究结果

1. SjTrx1的分子特征
   SjTrx1编码108个氨基酸，分子量12.178 kDa，具有典型的WCGPCK活性位点。三维结构显示其含4个α螺旋和5个β折叠，无信号肽，提示其为胞内蛋白。

2. 组织分布与免疫诱导表达
   基础状态下，SjTrx1在脑组织中表达最高；免疫刺激后，脾脏和血液中表达显著上调，表明其参与病原防御反应。

3. 抗氧化与DNA保护功能
   rSjTrx1可有效清除自由基，在MCO体系中保护DNA免受氧化损伤，证实其直接抗氧化能力。

4. 免疫调节作用
   SjTrx1过表达诱导小鼠巨噬细胞向M2型极化（抗炎表型），上调Arg1、IL-10等标志基因，提示其通过调节免疫微环境缓解炎症。

5. 抗病毒效应
   在FHM细胞中，SjTrx1过表达显著提升干扰素（IFN）等抗病毒基因水平，并抑制VHSV复制，揭示其跨界抗病毒潜力。

结论与展望
该研究首次系统阐明了鲐鱼Trx1的多重生物学功能：作为抗氧化剂直接中和ROS，通过M2巨噬细胞极化调控炎症，并激活先天抗病毒通路。这些发现为水产养殖中开发基于Trx1的免疫增强策略提供了理论依据，例如通过饲料添加剂或基因选育提升鱼类抗病力。未来研究可进一步探索SjTrx1在鱼类不同发育阶段的表达调控网络及其与其它抗氧化系统的协同机制。论文发表于《Fish》，为海洋生物免疫学领域增添了重要数据。