金头鲷Piscidin 1/2的宿主防御肽功能解析：抗菌与免疫调节的双重作用及其在水产养殖中的应用潜力

为解决水产养殖中抗生素滥用导致的耐药性问题，西班牙研究团队通过分子模拟、抗氧化实验及微生物抑制分析，揭示了金头鲷Piscidin 1/2的差异化功能：Pisc1兼具强抗菌（MIC低至12 μM mL-1）、抗氧化（4.22 mM抗坏血酸当量）及诱导细胞外陷阱（ETs）能力，而Pisc2仅表现膜破坏特性。该研究为开发新型HDPs疗法提供理论依据。

　　

水产养殖业正面临严峻挑战：细菌和寄生虫感染每年造成数十亿美元损失，而抗生素滥用导致耐药菌株激增。金头鲷（Sparus aurata）作为地中海地区重要养殖鱼种，其病害防控尤为关键。传统抗生素因环境与健康风险被多国禁用，亟需寻找替代方案。宿主防御肽（HDPs）因其广谱抗菌和免疫调节特性成为研究热点，其中鱼类特有的piscidin家族尚未在金头鲷中被充分解析。

西班牙研究团队在《Fish》发表的研究中，通过分子模拟、体外抗菌实验（测定MIC值）、膜通透性检测（针对Vibrio harveyi）、抗氧化分析（抗坏血酸当量法）及免疫细胞功能实验（ETs诱导试验），系统比较了金头鲷两种piscidin（Pisc1/Pisc2）的功能差异。实验样本来自当地养殖场（Alicante）的31 g±8健康幼鱼，采用头肾白细胞进行免疫学研究。

分子模拟
通过螺旋轮投影分析发现，Pisc1/Pisc2虽同为α-螺旋结构，但电荷分布差异显著（图1），预示功能分化。

抗氧化能力
Pisc1在25 μM mL^-1浓度下表现出4.22±0.56 mM抗坏血酸当量的强抗氧化活性，而Pisc2活性显著偏低，可能与前者富含自由基清除残基有关。

抗菌特性
Pisc1对7种病原菌（如Streptococcus agalactiae、Vibrio harveyi）显示广谱抑制，MIC值显著低于Pisc2。透射电镜证实Pisc1可同时破坏V. harveyi外膜和内膜，而Pisc2仅作用于外膜。

免疫调节
头肾白细胞实验中，仅Pisc1能触发细胞外陷阱（ETs）释放，这种由DNA和抗菌蛋白组成的网状结构可物理捕获病原体。但两种肽均不影响SAF-1细胞的体外伤口愈合。

生物安全性
Pisc1表现溶血活性和细胞毒性，而Pisc2无此特性，暗示临床应用需结构优化。

该研究首次揭示金头鲷piscidin亚功能化现象：Pisc1作为"多面手"兼具直接杀菌（通过膜破坏）和免疫激活（ETs诱导）功能；Pisc2则专精于膜攻击，且生物相容性更佳。这种功能互补为设计靶向疗法提供新思路——Pisc1衍生物或适用于急性感染，而Pisc2更适合预防性应用。研究还建立了piscidin表达水平与鱼体健康状态的关联，为开发新型生物标志物奠定基础。

值得注意的是，Pisc1对海水鱼常见寄生虫Neoparamoeba perurans的抑制作用，拓展了HDPs的应用场景。团队提出的"免疫屏障强化"策略（通过局部递送piscidin增强黏膜防御），为减少养殖业抗生素依赖提供了可行路径。该成果不仅推动鱼类免疫学理论发展，其揭示的分子设计原则（如电荷分布与功能相关性）对哺乳动物HDPs研究也有借鉴意义。