5-羟色胺受体1D和2B调控大黄鱼抗刺激隐核虫感染的炎症反应机制研究

本研究针对大黄鱼(Larimichthys crocea)养殖中由刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)引发的白点病防控难题，首次揭示了5-羟色胺受体(5-HTR1D/5-HTR2B)在硬骨鱼类神经免疫调控中的关键作用。研究人员通过克隆Lc_5-HTR1D和Lc_5-HTR2B基因，发现其在不同组织中的差异表达模式，并证实5-HTR1D拮抗剂(BRL15572)可抑制促炎因子(TNF-α/IL-1β)表达及巨噬细胞吞噬功能，而5-HTR2B拮抗剂(SB204741)则呈现相反效应。该研究为鱼类神经免疫调控机制提供了新见解，对水产病害防控具有重要指导价值。

　　

在海洋水产养殖领域，大黄鱼(Larimichthys crocea)作为中国年产量高达25万吨的重要经济鱼种，长期受到刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)引发的白点病威胁。这种寄生虫感染会导致鱼体产生过度炎症反应，但有趣的是，前期研究发现随着感染浓度增加，大黄鱼反而会主动下调免疫反应以维持生存平衡。这种精妙的免疫调控机制背后，是否存在神经系统与免疫系统的协同作用？这一科学问题引起了浙江海洋大学研究团队的关注。

哺乳动物研究中早已证实，5-羟色胺(5-HT)通过其受体(5-HTR)家族在免疫调控中发挥重要作用，其中5-HTR_2B被报道可抑制巨噬细胞炎症因子产生并促进M2型极化。然而在低等脊椎动物特别是硬骨鱼类中，5-HTR的免疫调节功能几乎空白。更值得注意的是，前期转录组数据显示，刺激隐核虫感染会显著改变大黄鱼脑部和头肾中5-HTR_1D和5-HTR_2B的表达水平，这为揭示鱼类神经免疫互作机制提供了重要线索。

浙江海洋大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究中，综合运用基因克隆、qRT-PCR、原位杂交、巨噬细胞离体培养、特异性拮抗剂干预以及Western blot等技术，系统解析了Lc_5-HTR_1D和Lc_5-HTR_2B在大黄鱼抗刺激隐核虫感染过程中的调控机制。实验所用大黄鱼样本来自宁德市富发水产有限公司，头肾巨噬细胞(HKMs)由中国海洋大学艾庆辉教授团队提供。

分子特征分析
研究首先克隆获得Lc_5-HTR_1D(1140 bp)和Lc_5-HTR_2B(1416 bp)的开放阅读框，编码蛋白分别具有3个和5个糖基化位点。系统进化分析显示这两个受体在脊椎动物中高度保守，与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)同源基因聚为一支。

组织分布特征
RT-PCR检测发现Lc_5-HTR_1D/_2B不仅在脑部高表达，在鳃、头肾等免疫相关组织也有显著表达。刺激隐核虫感染后，Lc_5-HTR_1D在脑、鳃、肠等组织中表达显著上调，而Lc_5-HTR_2B主要在肝脏和头肾中诱导表达。

细胞因子调控
使用LPS或虫体蛋白激活头肾巨噬细胞后，5-HTR_1D拮抗剂BRL15572可显著抑制TNF-α、IL-1β、CXCL8和IL-17A/F3的表达；相反，5-HTR_2B拮抗剂SB204741则促进TNF-α和IL-1β的产生。这表明两种受体对炎症反应具有相反的调控作用。

吞噬功能调控
虫体蛋白激活的巨噬细胞实验中，5-HTR_1D拮抗剂使吞噬率降低23.5%，而5-HTR_2B拮抗剂使吞噬率提高19.7%，证实两者对先天免疫功能具有差异化调控。

信号通路分析
Western blot结果显示，5-HTR_1D拮抗剂可显著抑制JNK和IκB-α磷酸化水平，而5-HTR_2B拮抗剂对MAPK(p38/JNK)和NF-κB(IκB-α)通路关键蛋白磷酸化无显著影响，提示两者可能通过不同信号机制发挥作用。

该研究首次在硬骨鱼类中证实5-HTR_1D和5-HTR_2B通过差异调控炎症因子表达、巨噬细胞吞噬功能及下游信号通路，在宿主抗寄生虫免疫中扮演关键角色。Xu Zhou和Jun-jie Li等作者指出，5-HTR_1D可能通过JNK/NF-κB通路抑制过度炎症反应，而5-HTR_2B则可能通过未知机制维持免疫稳态。这些发现不仅丰富了脊椎动物神经免疫调控的进化理论，也为开发基于神经免疫调控的水产病害防控新策略提供了分子靶点。研究获得浙江省属高校基本科研业务费(2024J005-1)和国家自然科学基金(32273162)的资助。