珊瑚-甲藻共生体系中氧脂素信号传导机制研究：EP2与EP4受体在不同生活史阶段及共生组合中的动态调控

《Coral Reefs》：Oxylipin signalling in a coral-dinoflagellate symbiosis

本刊推荐：为揭示珊瑚-甲藻共生建立的分子对话机制，研究者针对氧脂素信号通路关键受体EP2/EP4开展免疫组化研究。发现共生状态、虫黄藻种类（Cladocopium goreaui/Durusdinium trenchii）及珊瑚生活史阶段（幼体/息肉）显著影响受体丰度，证实D. trenchii通过调控EP2/EP4介导的免疫通路促进幼体共生优势，为解析共生特异性提供新视角。

　　

珊瑚礁是海洋中生物多样性最丰富的生态系统之一，其生存依赖于造礁珊瑚与虫黄藻（Symbiodiniaceae）的细胞内共生关系。虫黄藻通过光合作用为珊瑚提供能量，但这对伙伴如何识别对方并维持稳定共生，尤其是调控宿主免疫反应以避免共生体被清除的分子机制，至今仍是未解之谜。近年来，氧脂素（oxylipins）——一类由多不饱和脂肪酸氧化形成的信号脂质——在多种共生体系中被发现参与宿主与共生体间的对话，但其在珊瑚-甲藻共生中的具体作用尚不明确。

为填补这一空白，Andrea G. Gamba等研究人员在《Coral Reefs》上发表论文，以典型造礁珊瑚Acropora sp. aff. tenuis为模型，探究了两种前列腺素E₂受体（EP₂和EP₄）在珊瑚不同生活史阶段（幼体与幼年息肉）与两种本土虫黄藻（Cladocopium goreaui 和 Durusdinium trenchii）建立共生过程中（3天与30天）的定位与表达变化。研究首次在珊瑚中证实EP₂/EP₄受体表达受共生状态、虫黄藻种类、珊瑚发育阶段及共生建立时间的多重调控，揭示了D. trenchii通过抑制宿主EP₂/EP₄信号通路以调控免疫反应，可能解释其在珊瑚幼年阶段的共生优势。

关键技术方法

研究采用珊瑚繁殖培育技术获取共生藻游离的珊瑚幼体与息肉，分别接种两种虫黄藻建立共生体系。通过定制抗体免疫印迹验证抗体特异性后，运用免疫组织化学技术结合共聚焦显微镜进行受体定位，并利用ImageJ2进行荧光信号半定量分析，统计方法采用双因素方差分析及Tukey HSD事后检验。

研究结果

共生藻密度动态

虫黄藻密度在珊瑚生活史阶段、共生藻种类与共生时间之间存在显著交互作用（p<0.0001）。接种30天后，息肉中两种共生藻密度均显著高于幼体（p<0.0001），且D. trenchii在息肉中的增殖优势更早显现（第3天即高于幼体）。

受体定位与表达调控

EP₂与EP₄受体在共生与非共生珊瑚的表皮层和胃皮层均有分布。表达量受多重因素影响：

1. 1.
   EP₂表达特征：在幼体阶段，共生初期（第3天）胃皮层EP₂表达高于表皮层，但D. trenchii共生组在30天时胃皮层表达显著下降（p=5.6×10^-5），提示其可能抑制宿主免疫信号。在息肉中，非共生组EP₂随时间的表达上升，而共生组无变化，表明共生藻整体抑制宿主基础免疫活性。
2. 2.
   EP₄表达动态：幼体中，C. goreaui接种3天后引发EP₄表达上调，但30天后回落；D. trenchii组则呈上升趋势，显示两种共生藻对幼体免疫通路的调控策略不同。在息肉中，D. trenchii共生组EP₄表达在30天时显著下降（p<1×10^-7），再现其免疫抑制潜力。

结论与意义

本研究通过揭示EP₂/EP₄受体在珊瑚-甲藻共生中的时空动态，证实氧脂素信号通路是宿主-共生体互作的关键调节枢纽。尤其发现D. trenchii能通过下调EP₂/EP₄表达抑制宿主免疫反应，这为其在珊瑚幼年阶段的竞争优势提供了分子解释。研究不仅拓展了对珊瑚共生建立机制的理解，也为探讨环境胁迫下共生稳定性破裂的机制（如白化过程中免疫信号激活）提供了新靶点。未来需进一步研究EP₂/EP₄下游信号通路（如cAMP、NF-κB）在共生维持中的作用，以及成虫阶段共生群落转换对应的受体表达规律。