PDCD6通过调节细胞凋亡和免疫反应，减轻Epinephelus coioides对虹彩病毒SGIV的感染

《Virology》：PDCD6 reduces iridovirus SGIV infection via regulating apoptosis and immune response in Epinephelus coioides

摘要

程序性细胞死亡6（PDCD6）是调节细胞凋亡和先天免疫的关键因子。在这项研究中，从中国重要的海水养殖鱼类Epinephelus coioides中发现了两种新的PDCD6蛋白，即PDCD6-1和PDCD6-2。这两种蛋白的序列都包含三个保守的EF-hand结构域，并与其他硬骨鱼类的PDCD6具有很高的同源性。PDCD6既存在于细胞质中，也存在于细胞核中，在所检测的十种组织中均能被检出，且其表达水平存在差异。在感染新加坡石斑鱼虹彩病毒（SGIV）期间，这两种蛋白的mRNA水平均显著下降，而SGIV是海水鱼类的重要病原体之一。过表达PDCD6显著抑制了SGIV引起的细胞病变效应（CPE）、病毒核心基因（如ICP18、LITAF、MCP和VP19）的转录以及子代病毒的生成。此外，PDCD6还能在SGIV感染期间促进NF-κB和AP-1启动子的转录活性，并增加促炎性细胞因子（TNF-α和IL-1β）的表达。同时，PDCD6通过激活caspase-3通路促进细胞凋亡，这体现在促凋亡基因（p53和Bax）的上调以及抗凋亡基因Bcl-2的下调。然而，敲低PDCD6则会产生相反的结果。这些发现表明，PDCD6可能在石斑鱼的抗病毒免疫中起正向调节作用，为理解鱼类对虹彩病毒感染的抵抗力提供了新的机制见解。

引言

程序性细胞死亡（PCD）是生物体维持发育稳态、清除异常细胞和抵抗病原体的核心机制，主要包括细胞凋亡、自噬、坏死性凋亡和焦亡（Galluzzi等人，2018年）。PCD是一个由特定基因编码的主动调控过程，其核心执行依赖于PDCD（Programmed Cell Death）基因家族的成员，这些成员在这一过程中起着关键作用（Elmore，2007年）。在人类中，已发现PDCD基因家族共有12个成员，其中7个主要用于研究细胞凋亡机制，分别是PDCD1、PDCD2、PDCD4、PDCD5、PDCD6、PDCD7和PDCD10（Asangani等人，2008年；Guan等人，2019年）。PDCD基因通过调节不同PCD通路的分子开关来决定细胞命运并维持组织稳态（Ghafouri-Fard等人，2022年）。

程序性细胞死亡6（PDCD6），也称为ALG-2，是PDCD基因家族的成员，属于五次EF-hand（PEF）家族。它的功能依赖于Ca²⁺，并通过感知Ca²⁺浓度来调节目标蛋白的亚细胞定位和功能（Chen等人，2024年）。在哺乳动物中，PDCD6调控内质网应激相关的细胞凋亡。例如，PDCD6与Annexin XI形成复合物，促进内质网与线粒体之间的Ca²⁺信号转导，最终激活caspase依赖的凋亡通路，从而在内质网应激期间维持系统稳态（Satoh等人，2002年）。它还可以促进凋亡蛋白CDIP1和ESCRT-I的结合，从而加速CDIP1对细胞膜的破坏并加速细胞死亡过程（Inukai等人，2021年）。此外，HIV-1的Gag蛋白可以通过与PDCD6结合将宿主ESCRT招募到病毒出芽部位，显著提高病毒颗粒的释放效率（Ma等人，2016年）。

Epinephelus coioides是一种重要的经济鱼类，在中国南部沿海省份和东南亚广泛分布（Huang等人，2025年）。新加坡石斑鱼虹彩病毒（SGIV）于2003年首次被分离出来，是危害石斑鱼的主要病毒病原体，给石斑鱼养殖业造成了巨大经济损失（Qin等人，2003年；Su等人，2019年；Sun等人，2021年）。基于这些信息，本研究的目的是探索E. coioides中的PDCD6特征，并研究其在SGIV感染中的作用。

章节片段

实验鱼、细胞和病毒

健康的Epinephelus coioides（18.5 ± 3.2克）购自中国深圳海源生物技术有限公司。这些鱼在28°C的循环水系统中驯养了两周，以确保其生理状态的稳定。石斑鱼脾细胞系（GS）由我们实验室独立构建并保存，适用于研究E. coioides基因在SGIV感染中的作用（Su等人，2019年；Sun等人，2021年）。

分子特性

获得了E. coioides的两种PDCD6亚型PDCD6-1和PDCD6-2的完整序列，并分别提交至GenBank，登录号为PZ488373和PZ488374。

E. coioides的PDCD6-1全长为1532个碱基对（bp），包含152个碱基对的5'非翻译区（UTR）、801个碱基对的3' UTR以及编码192个氨基酸的开放阅读框（ORF）。该蛋白的预测分子量为22.62 kDa，等电点为5.40。E. coioides的PDCD6-2全长为1514个bp，具有相同的

讨论

程序性细胞死亡有助于在细胞免疫中清除异常细胞和病原体，这对维持生物体稳态至关重要，而PDCD基因家族在这一过程中起重要的调节作用（Guh等人，2020年；Liu等人，2022年）。作为PDCD基因家族的成员，PDCD6是一种依赖Ca²⁺的凋亡相关蛋白。在哺乳动物中的大量研究表明，它可以通过T细胞受体和Fas介导程序性细胞死亡（Jung等人，2001年；Shibata等人，2004年）。

CRediT作者贡献声明

Ting-Feng Wang：写作——审稿与编辑、方法学、实验设计、数据分析。Yin-Mei Lan：方法学、实验设计、数据管理。Zhi-Feng Deng：方法学、实验设计、数据分析。Wei-Di Zeng：实验设计、数据分析。Shu-Ming Zou：方法学、实验设计、数据分析。Wei Huang：方法学、实验设计、数据管理。Wen-Feng Yang：写作——初稿撰写、软件使用、实验设计。Hongyan Sun：写作——审稿与编辑、方法学。

未引用的参考文献

Fridman和Lowe，2003年。

伦理声明

本动物研究已获得华南农业大学伦理委员会的批准，批准编号为2020G009。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

数据可用性

所使用的数据属于机密信息。

声明

作者声明不存在利益冲突。资助方未参与研究设计、数据收集与分析、手稿撰写或结果发表的决定。

资金支持

本工作得到了国家重点研发计划（2023YFD2401703）和国家自然科学基金（32530107）的支持，以及广东省现代海洋养殖候选物种育种技术研究项目（2025-MRB-00-001）的资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

Wen-Feng Yang|Wei Huang|Shu-Ming Zou|Wei-Di Zeng|Zhi-Feng Deng|Yin-Mei Lan|Ting-Feng Wang|Qi-Wei Qin|Hong-Yan Sun华南农业大学海洋科学学院，中国广东省广州市，510642