引言
干扰素（IFNs）是先天免疫系统的关键效应分子，广泛参与抗菌和抗病毒防御、免疫调节以及维持细胞稳态（Ivashkiv 和 Donlin, 2014; Zhu 等, 2022）。从进化的角度来看，干扰素系统在从鱼类到哺乳动物的各种脊椎动物中都有发现，尽管鱼类和哺乳动物的干扰素系统在基因组成和功能特性上存在显著差异（Boudinot 等, 2016; Gan 等, 2020）。在哺乳动物中，根据分子结构、受体特异性和生物功能，干扰素被分为三个主要类型（I-III）（Ank 等, 2006; McNab 等, 2015; Mesev 等, 2019; Pestka 等, 2004; Vilcek, 2003）。相比之下，基于序列同源性和受体特异性，在硬骨鱼类中已经确定了四种类型的干扰素（I-IV）（Chen 等, 2022; Redmond 等, 2019; Su, 2022）。其中，II 型干扰素系统受到了特别关注（Boudinot 等, 2016; Gan 等, 2020）。与仅拥有 IFN-γ 的哺乳动物不同，硬骨鱼类同时拥有一个保守的 IFN-γ 基因和一个特异性于硬骨鱼类的相关基因，称为 IFN-γrel（Gan 等, 2020; Pereiro 等, 2019）。
IFN-γ 基因最初是通过基因共线性方法在 Takifugu rubripes 中克隆并表征的（Zou 等, 2004）。随后，在斑马鱼（Danio rerio）的基因组中也发现了一个相邻基因 IFN-γrel（最初称为 IFN-γ1）（Igawa 等, 2006）。目前，IFN-γrel 被认为是一种仅存在于硬骨鱼类中的基因重复序列，系统发育分析表明 IFN-γ 和 IFN-γrel 形成了不同但相关的分支。结构和功能分析进一步显示，尽管 IFN-γ 和 IFN-γrel 具有某些保守特征，如 IFN-γ 特征性基序和类似的外显子-内含子组织，但它们在进化起源、受体利用和生物学功能方面存在显著差异（Gao 等, 2022; Zhu 等, 2022）。简而言之，IFN-γ 通常通过 CRFB13 和 CRFB17 等受体链来激活 STAT1 通路，而 IFN-γrel 可以结合不同的受体复合物并激活不同的信号通路（Li 等, 2019; Shibasaki 等, 2024）。许多研究表明，IFN-γ 和 IFN-γrel 都表现出重叠和不同的免疫活性。例如，来自虹鳟（Oncorhynchus mykiss）和金鱼（Carassius auratus L.）的 IFN-γ 可以增强巨噬细胞的呼吸爆发活性和一氧化氮（NO）的产生，从而促进细菌清除（Grayfer 等, 2010; Zou 等, 2005）。相比之下，IFN-γrel 在 Cromileptes altivelis 中通过 IRF1 依赖的通路发挥抗菌作用，这突显了它们在下游信号调控方面的差异（Wu 等, 2026）。与这些观察结果一致，IFN-γ 和 IFN-γrel 对免疫相关基因表现出不同的调控作用。例如，IFN-γ 促进了 MX 的表达，而 IFN-γrel 在 Tetraodon nigroviridis 中则抑制了 MX 的表达（Peng 等, 2016）。IFN-γrel 在不同物种或细胞中也表现出不同的功能。例如，在 C. auratus 中，IFN-γrel 诱导了 iNOS 的表达并增强了吞噬作用，而来自 Cyprinus carpio 的重组 IFN-γrel 未能引起相似的反应（Arts 等, 2010; Grayfer 等, 2010）。在斑马鱼中，IFN-γrel 诱导了胚胎中 IFN 相关基因的表达，但在 EPC 细胞中未能引起类似的反应（Ruan 等, 2017）。尽管取得了这些进展，IFN-γrel 的功能特性仍然不完全清楚，并且似乎在不同硬骨鱼类物种之间存在差异。特别是，IFN-γrel 是否能够同时发挥抗病毒和抗菌作用，以及其多效性是否扩展到宿主代谢调节方面，仍很大程度上尚未探索。
鉴于越来越多的证据表明免疫信号传导与细胞代谢重编程紧密相关，人们越来越关注干扰素在调节脂质代谢中的作用。在这种情况下，脂滴（LDs）作为一种多功能细胞器，不仅作为信号脂质的储存和转移平台，还作为免疫分子的支架，从而直接调节抗菌反应（Monson 等, 2021b; Safi 等, 2023）。在感染过程中，LD 的形成通常由包括干扰素介导的反应在内的免疫信号通路诱导（Monson 等, 2021a），并且 LDs 作为抗菌蛋白的招募中心或促炎脂质介质的储存库。例如，在感染了 Mycobacterium tuberculosis 的巨噬细胞中，LD 的形成依赖于 IFN-γ/HIF-1α 信号传导，并支持抗菌活性（Knight 等, 2018）。在我们之前的研究中，我们证明了 I 型干扰素（IFNd）增强了 T. obscurus 的先天免疫反应并促进了 LD 的形成，这表明干扰素信号传导和脂质代谢之间可能存在功能性相互作用（Cui 等, 2025）。然而，是否硬骨鱼类特有的 II 型干扰素 IFN-γrel 也参与脂质代谢调节仍不清楚。
T. obscurus 属于硬骨鱼类中的 Tetraodontiformes 目，是一种典型的河口和洄游鱼类，其在中国的养殖规模正在扩大（Kang 等, 2020）。在我们之前的研究中，从 T. obscurus 中鉴定出一个 IFNγrel 同源物（ToIFNγrel）（Gao 等, 2022）。然而，其功能特性仍大部分未知。鉴于 II 型干扰素的已知抗菌功能以及干扰素信号传导与代谢调节之间的关联证据，我们假设 ToIFNγrel 可能具有涉及宿主防御和脂质代谢的多效性作用。为了验证这一假设，我们首先检查了其组织分布，并比较了其对细菌刺激和病毒模拟物 poly(I:C) 的转录反应。然后，我们研究了重组 ToIFNγrel 是否能够诱导与 IFN 相关和先天免疫的转录反应，并使用细胞感染模型评估了其抗病毒和抗菌活性。最后，我们检查了中性脂质含量、与脂质代谢相关的基因以及与 LD 相关的蛋白质的变化，以确定 ToIFNγrel 是否影响脂质代谢调节和 LD 相关的脂质储存。这些互补的分析旨在提供 ToIFNγrel 的综合功能特征。
