时钟基因NR1D1调控尼罗罗非鱼脑部炎症反应的分子机制及其在无乳链球菌感染中的防御作用

针对无乳链球菌(S. agalactiae)感染导致罗非鱼脑部神经元损伤的机制不明问题，研究人员通过比较转录组分析发现生物节律通路核心基因NR1D1在防御感染中起关键作用。研究表明NR1D1通过抑制NF-κB通路调控星形胶质细胞炎症反应，为鱼类细菌性脑膜炎的防治提供了新靶点。

　　

在罗非鱼养殖业中，无乳链球菌(S. agalactiae)感染引发的细菌性脑膜炎是导致大规模死亡的主要原因，其典型病理特征包括脑部神经元损伤和神经炎症反应。尽管已知生物节律基因参与免疫调控，但鱼类时钟基因在细菌感染中的具体作用机制仍属空白。珠江水产研究所（中国水产科学研究院）的研究团队通过多学科交叉方法，揭示了时钟基因NR1D1通过NF-κB通路调控星形胶质细胞炎症反应的新机制，相关成果发表在《Aquaculture and Fisheries》。

研究采用比较转录组筛选关键基因，结合生物信息学分析NR1D1蛋白保守结构域；通过qPCR检测感染前后时空表达模式；利用原代星形胶质细胞培养系统，结合双荧光素酶报告基因、CCK-8细胞活力检测和凋亡实验，阐明NR1D1对NF-κB通路及下游炎症因子的调控作用。

研究结果显示：1）转录组分析鉴定出NR1D1等3个节律基因是响应感染的核心调控因子；2）NR1D1蛋白在脊椎动物中具有高度保守的DNA结合域(DBD)和配体结合域(LBD)；3）S. agalactiae感染破坏NR1D1振荡表达模式并诱导其持续高表达；4）过表达NR1D1抑制NF-κB通路活性，降低促炎因子IL-6、TNF-α和IL-1β表达，同时上调抗炎因子IL-10；5）NF-κB激动剂diprovocim可部分逆转NR1D1过表达导致的细胞活力下降和凋亡增加。

该研究首次建立鱼类时钟基因与细菌感染间的分子联系，证实NR1D1通过"节律-免疫"交叉调控网络发挥神经保护作用。这一发现不仅为理解鱼类生物节律调控免疫的进化保守性提供证据，也为开发基于生物节律调节的罗非鱼抗病育种策略奠定理论基础。研究采用的离体星形胶质细胞模型为后续鱼类神经免疫研究提供了可靠技术平台，具有重要的学术价值和应用前景。