细胞死亡模式转换调控仿刺参皮肤溃疡综合征发展的分子机制

本研究针对仿刺参(Apostichopus japonicus)皮肤溃疡综合征(SUS)的发病机制，通过解析灿烂弧菌(Vibrio splendidus)感染过程中自噬(autophagy)、凋亡(apoptosis)和坏死性凋亡(necroptosis)三种程序性细胞死亡(PCD)模式的时序性转换规律，发现p62-RIP1-RIP3-caspase8轴介导的PCD转换是疾病爆发的关键。研究采用流式细胞术、透射电镜和DIA蛋白质组学技术，证实抑制自噬或凋亡会上调坏死性凋亡相关蛋白RIP3/MLKL表达，导致免疫逃逸和炎症加剧。该成果为海洋无脊椎动物免疫防御机制研究提供了新范式。

　　

在海洋经济物种养殖领域，仿刺参皮肤溃疡综合征(SUS)堪称"头号杀手"，其病原体灿烂弧菌(Vibrio splendidus)能引发大规模死亡事件。令人困惑的是，尽管已知多种程序性细胞死亡(PCD)模式参与宿主防御，但海洋无脊椎动物中不同PCD模式如何转换并影响疾病进程，始终是未解之谜。传统观点认为自噬(autophagy)、凋亡(apoptosis)和坏死性凋亡(necroptosis)是独立事件，但最新证据显示这些过程存在复杂串扰。例如哺乳动物中，caspase-8能调控三种PCD模式的转换，但在低等生物中这种调控机制仍是空白。

宁波大学的研究团队在《Aquaculture》发表的研究，首次系统揭示了灿烂弧菌感染仿刺参过程中PCD模式的动态转换规律及其分子开关。研究采用流式细胞术定量不同感染时段(0-7天)的细胞死亡模式，结合透射电镜观察超微结构变化，并运用直接数据非依赖采集(DIA)蛋白质组学技术分析关键蛋白表达谱。实验选用体重100±15g的仿刺参，通过10⁸ CFU/mL灿烂弧菌悬液浸泡感染建立疾病模型。

10⁸ CFU/mL Vibrio splendides诱导不同细胞死亡模式的时序性转换
流式分析显示感染后1天以自噬为主，表现为胞质内出现双层膜包裹的自噬体；3天后凋亡特征显著，包括染色质凝聚和凋亡小体形成；到第5-7天疾病发作期，坏死性凋亡占主导，特征为细胞膜破裂和细胞器肿胀。这种从自噬→凋亡→坏死性凋亡的转换模式，完全不同于哺乳动物的PCD调控规律。

自噬/凋亡抑制加剧疾病进程的分子机制
通过3-MA(自噬抑制剂)和Z-VAD(凋亡抑制剂)处理发现，抑制任一路径均导致坏死性凋亡关键蛋白RIP3和MLKL表达上调2.3-4.5倍。DIA蛋白质组学揭示，抑制组中参与能量代谢的TCA循环酶活性降低40%，而炎症因子IL-1β和TNF-α表达升高3倍，证实PCD转换通过削弱免疫应答促进病原体免疫逃逸。

p62-RIP1-RIP3-caspase8轴的核心调控作用
研究发现自噬标志物p62通过结合RIP1调控坏死性凋亡启动。当自噬受阻时，p62累积激活RIP1-RIP3-MLKL级联反应；而caspase8活性抑制会阻断凋亡信号，转而促进RIP3磷酸化。这种双重调控机制解释了为何PCD模式转换会加速疾病发展。

该研究不仅首次在海洋无脊椎动物中证实PCD转换与疾病发展的因果关系，更发现p62作为"分子开关"的核心作用。相较于哺乳动物依赖caspase-8的调控模式，仿刺参进化出独特的p62-RIP1-RIP3-caspase8轴，这为开发基于PCD干预的水产病害防控策略提供了新靶点。例如通过调节自噬流维持PCD平衡，或设计RIP3激酶抑制剂阻断坏死性凋亡过度激活。这些发现填补了低等生物PCD调控理论空白，对理解宿主-病原体博弈的进化保守性具有重要启示。