Nrf2调控淡水蚌Hyriopsis cumingii中Beclin1介导的自噬机制及其在氧化应激响应中的关键作用

本文深入探讨了淡水双壳贝类三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）中自噬关键基因Beclin1的分子特性及其在氧化应激响应中的调控机制。研究发现，HcNrf2通过结合HcBeclin1启动子区域的特定位点（-937至-663 bp）直接调控其转录表达，揭示了Keap1-Nrf2信号通路与自噬（Autophagy）在双壳类抗逆机制中的协同作用，为水生无脊椎动物的细胞应激响应提供了重要理论依据。

　　

Highlight

双壳贝类

健康的三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）个体采集自中国浙江省金华市商业养殖场，平均体重约32.4±2.8克，壳长6.23±0.21厘米。实验前在室内实验室条件下驯化一周，投喂小球藻（Chlorella vulgaris）以维持生理状态。

HcBeclin1的克隆与序列分析

通过转录组数据和5’/3’ RACE PCR成功克隆HcBeclin1全长cDNA。序列全长2,071 bp，包含1,365 bp开放阅读框（ORF）、129 bp 5’非翻译区（UTR）和577 bp 3’ UTR（图1A）。第三轮RACE PCR电泳图见图1B和1C。

讨论

自噬是一种进化保守的细胞过程，介导蛋白质、大分子和细胞器的降解与回收，对维持细胞稳态（Homeostasis）和支撑自我保护、组织更新等生理功能至关重要。Beclin1（亦称ATG6）是自噬机制的核心组分，通过募集自噬相关蛋白（Autophagy-related proteins）调控自噬体形成与成熟。本研究首次在双壳贝类中揭示了HcNrf2对HcBeclin1的直接转录调控，拓展了对无脊椎动物自噬分子网络的理解。

结论

本研究成功克隆并表征了三角帆蚌HcBeclin1基因，其开放阅读框长1,365 bp，与蛤类（Ruditapes philippinarum）和贻贝（Mytilus edulis）等双壳贝类Beclin1同源基因高度保守。蛋白提取显示HcBeclin1主要以包涵体形式表达，提示需优化提取策略以获得可溶性蛋白。这些发现为双壳贝类自噬调控机制提供了关键分子证据，并凸显了HcBeclin1在氧化应激响应中的核心作用。