综述：鱼类抗菌肽cathelicidin的研究进展：基因表达、免疫功能与进化启示

（编辑推荐）这篇综述系统梳理了鱼类抗菌肽cathelicidin（CATH）的研究进展，涵盖其组织特异性表达、广谱抗菌活性（如抑制Aeromonas、Vibrio等病原体）、免疫调节功能（如激活吞噬作用）及进化特征（如基因串联重复和染色体重排）。文章特别强调其在替代抗生素、防控水产病害（如A. hydrophila感染）中的应用潜力，为鱼类免疫机制研究和健康养殖提供重要参考。

　　

概述：水生动物cathelicidin研究

通过文献计量分析发现，鱼类cathelicidin研究聚焦"抗菌活性"和"基因表达"两大主题。这类阳离子抗菌肽（AMPs）通过破坏病原体膜结构或调节宿主免疫发挥作用，其前体蛋白含保守cathelin结构域和可变活性区。与人类单基因编码的LL-37不同，鱼类cathelicidin呈现更高多样性。

硬骨鱼cathelicidin的组织表达异质性

不同鱼种中cathelicidin表达谱差异显著：团头鲂（M. amblycephala）CATH_BRALE在鳃和皮肤高表达，而大西洋鳕（G. morhua）GmCath1则在头肾和脾脏富集。这种分布特征暗示其可能参与黏膜免疫或系统性防御。

病原体诱导表达的种间差异

鱼类cathelicidin对病原体刺激的响应存在时空特异性：达氏鲟（A. dabryanus）AdCATH在A. hydrophila感染后6小时即达峰值，而虹鳟（O. mykiss）rtCATH_1则在24小时后持续上调。这种动态变化可能与病原体毒力因子或宿主防御策略相关。

胚胎发育中的表达模式

母源转移现象在多鱼种中被发现：虹鳟胚胎34天时检测到rtCATH_1，而大西洋鳕未受精卵含cathelicidin mRNA，提示其对早期发育的保护作用。鲟鱼研究则发现孵化后肠道表达显著增强，可能与微生物定植有关。

抗菌活性与机制

鱼类cathelicidin对革兰氏阴性菌（如V. parahaemolyticus）和阳性菌（如S. aureus）均具杀伤力，最小抑菌浓度（MIC）低至1-10 μM。其作用机制包括膜电位破坏、胞内DNA结合等，且对多重耐药菌株（如MRSA）仍有效。

免疫调节功能

除直接杀菌外，cathelicidin可激活巨噬细胞吞噬功能，上调IL-1β、TNF-α等促炎因子。斑马鱼实验显示，CATH_BRALE能增强ROS产生，提高嗜中性粒细胞迁移效率。

水产应用前景

合成cathelicidin使斑马鱼感染V. parahaemolyticus的存活率提升至68.3%，饲料添加重组肽可降低鲑鱼A. salmonicida载量。其缓释制剂和基因工程菌开发成为研究热点。

鱼类cathelicidin的进化分布

基因组分析揭示软骨鱼和硬骨鱼中cathelicidin位点存在共线性，但鲑科等类群出现谱系特异性扩增。基因丢失事件可能与染色体倒位相关，如鲤科鱼类中cathelicidin的缺失。

未来研究方向

亟待探索抗病毒机制（如干扰病毒包膜融合）、代谢调控功能（如伤口愈合）以及跨物种活性比较。建立标准化表达系统和高通量筛选平台将加速其产业化应用。

（注：全文严格依据原文数据归纳，未添加非文献支持内容）