黑鱼STAT2通过调控IRF3泛素化及核转位增强抗病毒信号通路的分子机制

本研究针对鱼类IRF3调控机制不明确的问题，揭示了黑鱼STAT2通过调控IRF3的K29/K33/K48泛素化修饰及核转位，显著增强IRF3介导的IFN信号通路和抗病毒能力。该发现为鱼类先天免疫调控提供了新靶点，拓展了STAT家族在非哺乳动物中的功能认知。

　　

在淡水养殖业中，黑鱼作为中国"四大家鱼"之一，常面临草鱼呼肠孤病毒(GCRV)和鲤春病毒血症病毒(SVCV)等病原体威胁。尽管干扰素调节因子3(IRF3)在抗病毒免疫中起核心作用，但鱼类IRF3的调控机制仍存在显著知识空白。传统认知中，信号转导与转录激活因子2(STAT2)主要作为干扰素信号的下游效应分子，但其在鱼类先天免疫中的调控功能尚不明确。

湖南师范大学的研究团队通过体内外实验系统揭示了黑鱼STAT2(bcSTAT2)对IRF3(bcIRF3)的新型调控机制。研究发现，bcSTAT2能通过改变bcIRF3的泛素化修饰模式（增强K29连接型、减弱K33/K48连接型）并促进其核转位，从而显著增强干扰素刺激反应元件(ISRE)活化和抗病毒反应。该成果发表于《Fish》。

研究采用的关键技术包括：1) 黑鱼幼体体内基因敲降实验；2) 双荧光素酶报告基因检测ISRE活性；3) 共免疫沉淀(Co-IP)验证蛋白互作；4) 免疫荧光观察亚细胞定位；5) 泛素化修饰质谱分析。

【细胞和质粒】建立了MPK细胞系模型，构建了bcSTAT2-shRNA等系列质粒，为机制研究提供工具基础。

【体内敲降bcSTAT2降低宿主抗病毒能力】通过注射pLKO.1-bcSTAT2-shRNA，证实STAT2敲降导致SVCV五个基因(L/M/N/P/G)表达显著上调，首次证明bcSTAT2在鱼类抗病毒防御中的关键作用。

【讨论】突破性地发现鱼类STAT2通过"非经典途径"直接调控IRF3：1) 与哺乳类STAT2-IRF7调控轴形成对比；2) 揭示STAT2对IRF3泛素化修饰的特异性调控（K29增强 vs K33/K48减弱）；3) 阐明核转位促进的新机制。该研究修正了"STAT2仅作为ISGF3组分"的传统认知，为鱼类疫苗开发提供新靶点。

研究结论强调，bcSTAT2通过双重机制（泛素化重编程+核转位促进）增强bcIRF3活性，这种调控模式在脊椎动物进化中可能具有独特性。发现不仅完善了RLR/IFN信号通路的理论框架，也为水产养殖抗病育种提供了分子水平的指导依据。资助信息显示，该研究获得国家自然科学基金(U23A20252等)及湖南省科技计划(2025JJ50115等)支持。