七鳃鳗(Lamprey)中古老铁调素样抗菌肽Lc-HAMP的发现：揭示脊椎动物免疫调控的进化起源

来自国内的研究人员针对脊椎动物关键抗菌肽铁调素(hepcidin/LEAP-1)的进化起源问题，在原始无颌类脊椎动物七鳃鳗(Lethenteron camtschaticum)肝脏中克隆获得祖先型Lc-HAMP基因。该23-氨基酸成熟肽保留8个保守半胱氨酸形成的四对二硫键核心结构，对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)等革兰氏阳性菌展现剂量依赖性抗菌活性，通过诱导细菌膜损伤和活性氧(ROS)爆发发挥作用。转录组与代谢组分析揭示其调控内质网应激和谷胱甘肽代谢的保守机制，为鱼类等低等脊椎动物的免疫防控提供新思路。

　　

在脊椎动物免疫防御系统中，铁调素(hepcidin/LEAP-1)这个富含半胱氨酸的阳离子抗菌肽堪称多面手——既掌管铁代谢又参与免疫防御。虽然从鱼类到哺乳动物的铁调素研究已相当深入，但这个"免疫卫士"的进化源头却始终笼罩着迷雾。科研团队将目光投向远古的无颌类活化石——日本七鳃鳗(Lethenteron camtschaticum)，从其肝脏中成功钓取出祖先型铁调素基因Lc-HAMP。

这个古老基因编码的前体蛋白包含25个氨基酸的信号肽和23个氨基酸的成熟肽。尽管序列相似度不高，但成熟肽中8个"精确定位"的半胱氨酸残基依然严阵以待，通过四对二硫键构筑起立体防御工事。当七鳃鳗遭遇病原体入侵时，Lc-HAMP基因会火速响应、大幅上调表达。体外实验显示，这个远古抗菌肽能精准打击金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)等致病菌，但对大肠杆菌(Escherichia coli)等革兰氏阴性菌却"网开一面"。

深入研究发现，Lc-HAMP的杀菌绝招是双管齐下：既破坏细菌细胞膜的完整性，又在其内部引发活性氧(ROS)风暴。更令人称奇的是，当把Lc-HAMP基因转入HEK293T细胞后，转录组和代谢组数据揭示出与高等脊椎动物相似的调控模式——通过扰动内质网应激反应和谷胱甘肽代谢通路来协调免疫防御。这些发现不仅填补了铁调素家族进化树上的关键空白，更为水产养殖中鱼类免疫抑制综合征的防控提供了新的分子靶标。