缬氨酸膳食调控大口黑鲈肝脏免疫应答的分子机制：抗氧化防御、内质网应激与自噬的协同作用

本研究针对大口黑鲈养殖中维罗纳气单胞菌感染导致的肝脏损伤问题，通过11周梯度缬氨酸（Val）饲喂实验（11.0-26.1 g/kg）结合7天攻毒试验，揭示20.1 g/kg Val通过激活Nrf2/Keap1通路增强抗氧化能力（SOD1↑、MDA↓），下调ER应激标志物（GRP78、CHOP）抑制凋亡，并调控自噬关键基因（ULK1、LC3）减轻过度自噬，为水产抗病营养策略提供理论依据。

　　

在水产养殖业中，大口黑鲈（Micropterus salmoides）作为中国重要的经济鱼种，正面临维罗纳气单胞菌（Aeromonas veronii）感染的严峻挑战。这种条件性致病菌会导致肝脏组织大面积坏死和炎症浸润，造成巨额经济损失。更棘手的是，鱼类肝脏富含多不饱和脂肪酸，在细菌感染时极易产生过量活性氧（ROS），引发氧化损伤的连锁反应。虽然必需氨基酸缬氨酸（Val）已被证实能促进鱼类生长，但其在细菌感染背景下对肝脏健康的保护机制仍是一片空白。

针对这一科学问题，四川农业大学的研究团队开展了一项系统性研究。通过设计6种等氮饲料（缬氨酸梯度11.0-26.1 g/kg）对720尾幼鱼进行11周饲喂，随后进行7天攻毒实验，首次揭示了Val通过多通路协同发挥肝保护作用的分子机制。研究发现发表在《Fish》期刊上的这项成果，不仅确定了20.1 g/kg为最佳补充剂量，更阐明了营养-免疫互作的新机制。

研究采用组织病理学评估、氧化应激指标检测（MDA、PC）、qPCR和Western blot等技术，重点分析了Nrf2/Keap1信号通路、内质网应激标志物及自噬相关基因的表达特征。

【肝脏形态学】病理切片显示，攻毒对照组出现大面积肝细胞核固缩、溶解及粒细胞浸润，而Val补充组（17.0-26.2 g/kg）显著减轻了这些损伤，尤以20.1 g/kg组效果最佳。

【抗氧化防御】Val通过激活Nrf2/Keap1通路，使超氧化物歧化酶（SOD1）、过氧化氢酶（CAT）等6种抗氧化酶活性显著提升（P<0.05），同时将ROS和丙二醛（MDA）含量降低至接近正常水平。

【ER应激与凋亡】Val下调GRP78、ATF6等7个ER应激标志物表达（P<0.05），并通过调节Bcl2/Bax比值抑制caspase级联反应，证实其能阻断ER应激诱导的凋亡途径。

【自噬调控】过度激活的自噬相关基因（ULK1、ATG5、LC3等）在Val干预后表达显著降低（P<0.05），表明Val可维持自噬稳态，避免过度自噬导致的细胞损伤。

【炎症平衡】Val展现出双向调节能力，既抑制促炎因子TNF-α、IL-1β，又促进抗炎因子TGF-β2、IL-10的分泌。

这项研究的重要意义在于：首次构建了Val通过"抗氧化-抗凋亡-自噬调控"三位一体防御网络的理论框架，为水产病害防控提供了精准营养干预方案。特别是发现20.1-23.1 g/kg Val可同步激活Nrf2/Keap1通路和抑制ER应激，这种"一石多鸟"的效应为开发复合抗病饲料添加剂指明了方向。从应用角度看，研究成果可直接转化为养殖实践，通过调整饲料氨基酸配比降低抗生素使用，符合绿色养殖的发展趋势。在理论层面，该研究为脊椎动物的营养免疫学机制研究提供了鱼类模型的新见解。