巴罗鲈(Lates calcarifer)黏液糖组学揭示跨组织保守性与个体差异：为水产养殖病原防御提供新见解

本研究首次系统解析了巴罗鲈(Lates calcarifer)口腔、皮肤、鳃和肠道黏液中的74种O-聚糖和3种N-聚糖特征，发现口腔/皮肤/鳃糖组高度保守而肠道糖组显著差异。通过LC-MS技术揭示的个体间糖型变异及核心2聚糖等新型结构，为理解鱼类黏膜防御机制、开发抗病策略及AI驱动糖组学发展提供了重要数据基础。

　　

在热带水产养殖业中，巴罗鲈（Lates calcarifer）因其环境适应性强而成为重要经济物种，但病原感染造成的损失始终是行业痛点。这种鱼类体表覆盖的黏液层作为抵御病原的第一道防线，其核心成分——高度糖基化的黏蛋白（mucin）的糖链结构直接决定防御效能。然而，与哺乳动物相比，鱼类黏液糖组（glycome）研究长期滞后，特别是口腔黏膜糖型特征从未被解析，这严重制约了针对性的病害防控策略开发。

瑞典哥德堡大学联合CSIRO（澳大利亚联邦科学与工业研究组织）的研究团队在《Fish》发表突破性成果，首次绘制了巴罗鲈四个关键黏膜部位的完整糖链图谱。通过采集澳大利亚北部养殖场的健康个体黏液样本，研究采用胍盐（GuHCl）溶解结合液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术，系统鉴定了74种O-聚糖和3种N-聚糖结构。

主要技术方法
研究选取商业养殖场的健康巴罗鲈，采集口腔、皮肤、鳃和肠道黏液后，使用6M盐酸胍（GuHCl）完全溶解黏蛋白。经还原性β-消除反应释放O-聚糖，采用亲水作用液相色谱（HILIC）与高分辨质谱联用分析，通过MSⁿ碎片解析糖链结构。

研究结果

Barramundi mucin solubility and overview of mucosal glycosylation
所有黏膜样本均被GuHCl完全溶解，提示其黏蛋白组成不同于某些哺乳动物。LC-MS图谱显示口腔、皮肤和鳃的O-聚糖以酸性结构为主（含唾液酸或硫酸基），而肠道聚糖显著更大（含14个单糖单元）且富含核心2结构（core 2 diHexNAc）。

Barramundi mucin solubility and overview of mucosal glycosylation
跨组织比较发现：口腔/皮肤/鳃糖组相似度达85%，但个体间变异系数达30%，这种高变异可能掩盖组织间细微差异。肠道特有的超大糖链（如m/z 2356.8的十四糖）具有潜在病原吸附功能，其核心2二乙酰己糖胺（diHexNAc）结构与哺乳动物肠道防御性糖基化模式相似。

Discussion
不同于虹鳟等物种，巴罗鲈皮肤与鳃糖组未显示明显分化，暗示黏液防御策略的物种特异性。20种新型糖链的发现扩充了糖数据库，为AI驱动糖组学（AI-driven glycomics）提供关键训练数据。

Conclusion
该研究建立了首个鱼类口腔糖组图谱，揭示巴罗鲈采用"三组织保守+肠道特化"的糖基化防御策略。肠道特异性核心2聚糖的发现为抗Tenacibaculum等病原的饲料添加剂开发提供靶点，而个体间糖型变异提示需个性化养殖管理。

这项研究不仅填补了鱼类黏膜免疫的知识空白，其构建的糖组数据库将加速水产病害诊断技术、抗病原黏附制剂和精准养殖系统的研发进程。特别是将传统依赖专家经验的糖组分析推向自动化AI解析，标志着糖科学正式迈入"多组学"整合时代。