红点石斑鱼干扰素刺激20-kDa核酸外切酶(ISG20)的结构特征、转录谱及抗病毒免疫机制研究

本研究聚焦红点石斑鱼(Epinephelus akaara)干扰素刺激20-kDa核酸外切酶(ISG20)的抗病毒功能机制。研究人员通过系统分析EAISG20的进化保守性、组织表达模式及免疫刺激响应特征，首次证实其通过核定位和线粒体膜电位维持双重机制抑制病毒性出血性败血症病毒(VHSV)和神经坏死病毒(NNV)复制，为鱼类先天免疫中ISG20的功能演化提供了关键证据，对水产养殖抗病育种具有重要指导意义。

　　

在海洋水产养殖领域，病毒性疾病暴发已成为制约产业发展的主要瓶颈。红点石斑鱼作为高经济价值品种，常遭受神经坏死病毒(NNV)等病原体威胁，而鱼类先天免疫机制的研究相对滞后。尽管干扰素刺激基因(ISG)在哺乳动物中的抗病毒作用已被广泛认知，但ISG20这一具有3′-5′核酸外切酶活性的关键效应分子在硬骨鱼类中的功能仍属空白。韩国国立研究机构团队在《Fish 》发表的研究，首次系统揭示了红点石斑鱼ISG20(EAISG20)的结构与功能特征。

研究采用生物信息学分析、qRT-PCR时空表达谱、亚细胞定位和病毒抑制实验等关键技术。实验用鱼来自韩国济州岛商业化养殖场，通过脂多糖(LPS)、聚肌胞苷酸(poly I:C)和NNV刺激模型评估免疫响应。

【Structural properties of EAISG20】
EAISG20编码333个氨基酸的蛋白质，具有典型DEDD超家族特征，含保守的EXO-III结构域(158-323位氨基酸)和四个催化残基(D-E-D-D)。系统进化分析显示其与其它石斑鱼物种ISG20聚簇，暗示硬骨鱼类ISG20的功能保守性。

【Maintenance of experimental fish】
研究选用平均体重68±2g的健康红点石斑鱼，在25℃控温条件下驯养两周后开展实验，所有操作遵循动物伦理规范。

【Discussion】
研究发现EAISG20在血液中基础表达最高，经LPS、poly I:C和NNV刺激后显著上调。亚细胞定位证实其核内富集特性，过表达实验显示可抑制VHSV和NNV的基因转录并提升细胞存活率。特别值得注意的是，EAISG20通过维持线粒体膜电位抑制poly I:C诱导的细胞凋亡，揭示了其抗病毒的新机制。

结论部分强调，EAISG20作为硬骨鱼类先天免疫的关键效应分子，其核定位特性与哺乳动物同源物一致，而线粒体功能调控的发现拓展了对ISG20多效性功能的认知。该研究不仅填补了鱼类ISG20功能研究的空白，为抗病育种提供了潜在分子靶标，更揭示了脊椎动物ISG20功能演化的新视角。通讯作者Qiang Wan团队指出，EAISG20可能通过降解病毒RNA和维持细胞稳态双重途径发挥抗病毒作用，这种多靶点机制对开发广谱抗病毒策略具有重要启示意义。