三角帆蚌新型Toll样受体HcTLR4通过MyD88信号通路介导维氏气单胞菌GL1感染的免疫防御机制

本研究针对淡水贝类养殖中维氏气单胞菌感染导致的重大经济损失问题，首次在三角帆蚌中鉴定出新型Toll样受体HcTLR4。通过RACE技术获得全长cDNA，证实其通过MyD88依赖性通路调控抗菌肽、溶菌酶等效应分子表达，显著增强血细胞吞噬活性，为贝类抗病育种提供新靶点。

　　

淡水贝类养殖业正面临严峻挑战。作为中国南方重要的经济贝类，三角帆蚌不仅具有珍珠生产价值，还能通过高强度滤食作用改善水体生态环境。然而近年来，维氏气单胞菌等病原微生物的爆发性感染导致贝类大规模死亡，造成巨大经济损失。更棘手的是，养殖环境恶化会进一步削弱贝类的免疫防御能力。与脊椎动物不同，贝类等无脊椎动物缺乏适应性免疫系统，完全依赖先天免疫来抵抗病原体入侵。在这种背景下，深入解析贝类先天免疫的关键分子机制，成为解决养殖业困境的科学突破口。

西南大学的研究团队将目光聚焦于Toll样受体(TLR)家族——这类在进化中高度保守的模式识别受体(PRRs)，能够识别病原体相关分子模式(PAMPs)，是启动先天免疫应答的"哨兵"。尽管在三角帆蚌中已发现11种TLR，但本研究首次鉴定出的HcTLR4展现出独特特征。相关研究成果发表在《Fish》期刊上。

研究人员采用RACE技术获取HcTLR4全长序列，通过生物信息学预测其结构域组成；利用qPCR分析组织分布和诱导表达模式；结合RNA干扰和过表达实验验证功能；采用酶活测定和吞噬实验评估免疫效应。实验用贝采集自重庆大洪湖，菌株为前期分离的致病性维氏气单胞菌GL1。

【序列表征】
成功克隆的HcTLR4基因全长2196bp，编码534个氨基酸的蛋白，预测含有EGF结构域、跨膜区和TIR结构域。系统进化分析显示其与软体动物TLR4聚为一支。

【表达特征】
基线表达显示HcTLR4在性腺和血细胞中丰度最高。经GL1刺激后，鳃、肝胰腺和血细胞中的表达显著上调，且对LPS、PGN等PAMPs响应迅速，6-24小时出现峰值。

【功能验证】
RNAi沉默HcTLR4导致MyD88通路下游基因（抗菌肽、溶菌酶、防御素等）表达显著下调，关键免疫酶活性降低50%以上，血细胞吞噬率下降40%。相反，HEK293T细胞中过表达HcTIR可激活MyD88通路相关基因。

讨论部分指出，HcTLR4可能通过典型的TLR4-MyD88-NF-κB信号轴发挥作用：当识别病原体后，其TIR结构域招募接头蛋白MyD88，依次激活IRAKs、TRAF6和TAK1，最终诱导NF-κB和AP-1转录因子启动免疫效应基因表达。这与哺乳动物TLR4信号传导具有保守性，但HcTLR4独特的EGF结构域暗示可能存在新的调控机制。

该研究不仅填补了贝类TLR4功能研究的空白，更为理解无脊椎动物先天免疫进化提供了新视角。从应用角度看，HcTLR4可作为抗病育种的分子标记，其调控的抗菌肽等效应分子有望开发为新型饲料添加剂。研究获得重庆市自然科学基金等项目支持，后续工作将聚焦于HcTLR4配体识别特异性和下游信号网络精细调控机制。