富硒植物乳杆菌通过脂代谢与铁死亡信号通路缓解鲤鱼高盐胁迫的转录组学机制

推荐：针对内陆水体盐碱化威胁水产养殖的全球性问题，研究人员通过转录组学分析揭示了富硒植物乳杆菌(SL)通过调控PPAR和铁死亡(Ferroptosis)信号通路，显著改善高盐胁迫(12 ppt)导致的鲤鱼肝脏氧化损伤、脂代谢紊乱及铁死亡现象，为水产抗逆饲料开发提供了新策略。

　　

随着全球土壤和水体盐碱化加剧，内陆咸水资源的养殖利用成为重要课题。鲤鱼作为耐盐性较强的经济鱼种，在高盐环境下仍面临肝脏氧化损伤、脂代谢紊乱等生存挑战。传统研究多关注盐度对生长的直接影响，而高盐胁迫如何通过分子机制诱发代谢性疾病，以及益生菌与微量元素的协同抗逆机制仍不明确。中国水产科学研究院黑龙江水产研究所的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表的研究，首次揭示了富硒植物乳杆菌(SL)通过脂代谢和铁死亡信号通路缓解鲤鱼高盐胁迫的分子机制。

研究采用组织病理学、生化检测、转录组测序和qRT-PCR等技术，对270尾鲤鱼进行8周实验。通过比较对照组(0.02 ppt)、高盐组(HS,12 ppt)和高盐+SL组(FXHS)的肝脏样本，发现SL能显著改善高盐导致的线粒体损伤和脂质过氧化。

3.1 肝脏超微结构

电镜显示高盐组出现线粒体嵴减少、外膜破裂等典型铁死亡特征，而SL组保持完整线粒体结构，染色质形态正常。

3.2 肝损伤指标

SL使血清ALT和AST活性分别降低37.2%和28.6%，逆转高盐诱导的肝细胞空泡化。

3.3 脂代谢调控

SL显著降低血清TG(42.1%)和LDL-C(35.8%)，上调PPARα/γ和ACSL1表达，激活脂肪酸β-氧化。

3.5 抗氧化系统

SL恢复SOD、CAT等酶活，使MDA水平降低51.3%，证实其通过Xc^-/GSH/GPX4轴增强抗氧化防御。

3.6 转录组分析

发现3975个差异基因，KEGG富集显示FOXO、PPAR和铁死亡通路被显著激活。SL下调ACSL4/LPCAT3等促铁死亡因子，上调fth1等铁储存蛋白。

该研究首次阐明高盐胁迫通过双重机制危害鱼类健康：一方面抑制PPAR信号通路导致ACSL1表达下降，阻断脂肪酸氧化；另一方面激活ACSL4/NOX2/ZIP14轴诱发铁死亡。富硒植物乳杆菌通过生物合成的纳米硒(SeNPs)同步调控这两条通路，其作用机制包括：① 通过TBK1将ACSL1定位于线粒体促进β-氧化；② 维持SLC7A11/SLC3A2介导的胱氨酸摄取，保障GSH合成；③ 抑制LPCAT3介导的磷脂过氧化。这项研究为开发抗盐胁迫饲料添加剂提供了理论依据，对咸水资源养殖产业具有重要应用价值。