石斑鱼Ran GTPase通过上调宿主免疫反应抑制SGIV和RGNNV感染的机制研究

为解决石斑鱼养殖中新加坡石斑鱼虹彩病毒（SGIV）和神经坏死病毒（RGNNV）感染导致的重大经济损失问题，研究人员首次克隆并鉴定了斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）的Ran GTPase（EcRan），发现其通过调控干扰素（IFN）通路和炎症因子（如IRF3、TNF-α、TRAF6等）显著抑制病毒复制。该研究为鱼类抗病毒免疫机制提供了新靶点，对水产病害防控具有重要实践意义。

　　

石斑鱼作为我国南方和东南亚地区重要的经济养殖鱼类，长期受到新加坡石斑鱼虹彩病毒（SGIV）和神经坏死病毒（RGNNV）的威胁。这两种病毒分别属于虹彩病毒科和野田村病毒科，感染后可导致90%以上的死亡率，造成巨大的经济损失。尽管已有研究揭示了部分宿主免疫分子如STING、TBK1等在抗病毒中的作用，但小G蛋白家族成员Ran GTPase在鱼类抗病毒免疫中的功能仍属空白。

华南农业大学的研究团队基于转录组数据，首次从斜带石斑鱼中克隆获得Ran同源基因EcRan，系统研究了其对SGIV和RGNNV感染的调控机制。研究发现，EcRan通过激活干扰素通路关键分子（IRF3、MXI、LGP2）和炎症因子（TNF-α、TRAF6、IL-8），显著抑制病毒复制，为鱼类抗病毒免疫提供了新的理论依据。

关键技术方法
研究采用斜带石斑鱼活体样本和脾脏细胞系（GS细胞），通过基因克隆、实时定量PCR、Western blot、免疫荧光定位、基因过表达与siRNA敲降等技术，结合病毒滴度测定（TCID₅₀
），系统分析了EcRan的表达特征、亚细胞定位及其对病毒复制和免疫基因转录的影响。

研究结果

EcRan的分子特征
EcRan编码215个氨基酸，含有G1-G5保守结构域和酸性C末端，与人类Ran具有91%同源性。免疫荧光显示EcRan主要定位于细胞核，且在健康石斑鱼各组织中广泛表达。

病毒感染调控EcRan表达
SGIV和RGNNV感染后，EcRan转录水平显著下降，提示病毒可能通过抑制EcRan表达逃逸宿主免疫监控。

EcRan的抗病毒功能
过表达EcRan使SGIV和RGNNV的复制分别降低至对照组的28%和35%，而siRNA敲降EcRan后病毒拷贝数增加2.1-3.3倍，证实其直接抑制病毒复制的功能。

免疫调控机制
EcRan过表达显著上调IRF3、MXI、LGP2等干扰素通路基因及TNF-α、TRAF6、IL-8等炎症因子，敲降实验则观察到这些基因的同步下调，表明EcRan通过正向调控先天免疫反应发挥抗病毒作用。

结论与意义
该研究首次阐明鱼类Ran GTPase通过激活IFN和炎症通路抵抗病毒感染的分子机制，不仅填补了低等脊椎动物Ran功能研究的空白，还为开发基于免疫调控的水产抗病毒策略提供了新思路。论文发表在《Fish》期刊，相关发现已申请国家自然科学基金（U20A20102）等项目的支持。作者Xiaozhi Wen等强调，EcRan作为天然免疫枢纽分子，其多靶点调控特性对应对病毒逃逸突变具有独特优势，未来或可应用于石斑鱼抗病育种。