欧洲鲤DDX3b通过抑制IRF7修饰并促进其溶酶体降解来抑制抗病毒免疫

《Fish & Shellfish Immunology》：Black carp DDX3b suppresses antiviral immunity by inhibiting IRF7 modifications and promoting its lysosomal degradation

　　

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  黑鱼（Mylopharyngodon piceus）DDX3b（bcDDX3b）负向调控I型干扰素（IFN）信号通路。
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  bcDDX3b靶向bcIRF7调控鱼类抗病毒免疫。
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  bcDDX3b抑制IRF7的翻译后修饰并促进其溶酶体降解。

引言

黑鱼（Mylopharyngodon piceus）是中国重要的经济价值淡水养殖物种，但频繁遭受病毒病原体的侵袭，如鲤鱼春季病毒血症病毒（SVCV）和草鱼呼肠孤病毒（GCRV），这些病毒在水产养殖业中造成了巨大的经济损失[1]。与哺乳动物类似，硬骨鱼类主要依赖固有免疫系统抵御病毒入侵。在这一防御过程中，模式识别受体（PRRs）识别病毒病原体相关分子模式，启动干扰素（IFN）信号级联反应，从而触发下游抗病毒免疫应答，构成硬骨鱼类抵御病毒感染的核心固有免疫防线[2,3]。因此，阐明鱼类固有免疫中关键调控分子的分子机制对于改进养殖业的疾病防控策略至关重要。

DEAD盒RNA解旋酶3（DDX3X，DDX3）是一种高度保守的ATP依赖性酶，可调控几乎所有关键的细胞RNA代谢过程，包括转录、剪接、核输出和翻译起始[4]。除其基本生物学功能外，越来越多的研究表明DDX3在抗病毒免疫中发挥双重且复杂的调控作用，在不同物种中既作为促病毒促进因子，也作为抗病毒免疫调控因子[[5], [6], [7]]。病毒经常劫持DDX3以促进其生命周期，而DDX3也作为关键的哨兵分子触发固有抗病毒信号，从而在宿主-病毒相互作用网络中占据核心地位[8,9]。

DDX3的促病毒功能已在多种病毒感染模型中得到充分证实。DDX3通过促进病毒复制、稳定病毒蛋白和调控病毒翻译机制来促进病毒感染。在哺乳动物中，丙型肝炎病毒（HCV）通过将DDX3定位到脂滴上来利用DDX3以辅助病毒的产生[10]。最新证据还表明，HCV非结构蛋白5A通过抑制DDX3介导的IKKε和IRF3磷酸化来抑制固有抗病毒免疫[11]。此外，猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）利用DDX3诱导宿主细胞铁死亡，为病毒复制创造有利微环境[12]。戊型肝炎病毒（HEV）通过其衣壳蛋白与DDX3相互作用，并需要DDX3的ATPase活性以实现高效病毒复制，进一步支持了DDX3在RNA病毒感染中的促病毒作用[13]。此外，阿拉米布病毒（ARV）和小鼠巨细胞病毒（MCMV）利用DDX3抑制I型IFN的产生，抑制宿主抗病毒免疫应答，维持病毒持续性感染[14,15]。在硬骨鱼类中，蛇头鱼水疱病毒（SHVV）的磷酸蛋白劫持宿主DDX3以维持其自身稳定性，有效避免了通过自噬-溶酶体途径的降解[16]。鉴于其在广泛的人类和动物病毒（包括严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）和登革热病毒（DENV））复制中的关键作用，DDX3已成为开发广谱抗病毒药物的一个有前景的靶标。多种针对DDX3的策略，包括小分子抑制剂RK-33和特异性抗菌肽，已被开发用于抗病毒治疗[9,[17], [18], [19]]。

相反，DDX3对于宿主固有免疫应答的诱导是不可缺少的。从机制上看，DDX3的抗病毒功能主要与其在IFN通路中作为信号支架分子的作用有关。DDX3是TANK结合激酶1（TBK1）和IKKε依赖性信号轴的关键组成部分。活化后，DDX3被TBK1/IKKε磷酸化，随后促进干扰素调节因子3（IRF3）的招募和活化，导致ISGs的转录[20,21]。此外，DDX3与上游接头分子直接相互作用，包括MAVS（也称为IPS-1）[22,23]和STING[24]，以放大病毒RNA或DNA的感知。最新证据还表明，DDX3与E3连接酶TRIM25协同调控RIG-I介导的免疫应答[25]，并参与干扰素诱导蛋白激酶蛋白活化因子（PACT）的翻译控制[26]，以增强病毒感知。最近的研究还表明，Ddx3和PACT在RNA病毒诱导的IFN产生中的需求具有细胞类型特异性，表明DDX3介导的抗病毒信号具有高度的情境依赖性[27]。DDX3的生物学活性受到翻译后修饰的严格控制。例如，去泛素化酶USP8正向调控DDX3活性以增强cGAS-STING信号通路[28]。

在硬骨鱼类中，进化基因组复制事件驱动了DDX3的遗传分化，产生了两种不同的旁系同源基因，即DDX3a和DDX3b[29]。此前在大麻鲑鱼和大石斑鱼中的研究已证实鱼类DDX3同源物正向调控IFN信号并限制病毒复制。对大麻鲑DDX3的进一步表征也支持了其与传染性造血器官坏死病毒感染及硬骨鱼抗病毒免疫之间的关系[30]。此外，有报道称SAV Nsp2靶向宿主DDX3调控NF-κB相关炎症反应，表明涉及DDX3的鱼类-病毒相互作用不仅限于IFN信号，还可能涉及炎症调控[31]。然而，DDX3a与DDX3b之间的功能分化仍很大程度上未被阐明[32]。值得注意的是，近期在斑马鱼中的研究报告指出DDX3b通过相分离调控母体到合子的转换，表明鱼类特有的DDX3旁系同源基因进化出了独特的生物物理特性[33]。尽管如此，DDX3b在硬骨鱼中调控IFN信号通路的精确分子机制仍不清楚。

本研究鉴定并功能表征了黑鱼（Mylopharyngodon piceus）的DDX3b同源基因。系统研究了DDX3b在病毒刺激下的表达谱及其与RLR-IFN信号通路核心组分的相互作用。结果表明，黑鱼DDX3b作为宿主IFN免疫应答的关键负调控因子发挥作用。本研究阐明了硬骨鱼DDX3b促病毒作用的机制基础，为鱼类抗病毒免疫的调控机制提供了新的见解，并有助于开发有效的养殖疾病防控策略。

章节摘要

细胞培养

人胚胎肾细胞293T（HEK 293T）、鲤乳头状瘤病毒上皮细胞（EPC）和人子宫颈腺癌细胞（HeLa）在实验室中维持培养并用于本研究。所有细胞系均在含有10%胎牛血清、100 U/ml青霉素和100 μg/ml链霉素的DMEM（Gibco）培养基中培养。哺乳动物细胞在37°C、含5% CO₂的培养箱中培养。EPC细胞在28°C、含5% CO₂的培养箱中培养。

基因克隆、序列分析和蛋白结构预测

bcDDX3b的编码序列（CDS）通过扩增获得

bcDDX3b的分子克隆与表征

全长bcDDX3b基因包含18个外显子，开放阅读框（ORF）为2211个核苷酸，编码一个737个氨基酸的蛋白。使用Expasy Compute pI/Mw在线工具（https://web.expasy.org/compute_pi/）计算理论分子量和等电点（pI），预测分子量为81.13 kDa，pI值为6.53。通过NCBI保守结构域数据库进行保守结构域分析显示bcDDX3b具有两个典型的

讨论

I型干扰素（IFN）信号通路是宿主固有抗病毒防御的核心，但过度或持续性的IFN激活可引发炎症性免疫病理损伤，因此需要精确的负调控机制来维持免疫稳态[2]。IRF7是I型IFN信号通路中的主转录因子[38]。在哺乳动物中，IRF7的激活是一个严格调控的多步骤过程，涉及其识别干扰素刺激反应元件（ISREs）

作者贡献声明

陈亮：调查研究、原创手稿撰写。赵子婷：调查研究、方法学、验证。杜志豪：验证、可视化。梁心怡：调查研究、验证。邓书豪：调查研究、验证。吴思通：调查研究、验证。严军：方法学、验证。武辉：验证、可视化。刘吉：形式分析、验证、审阅与编辑。肖军：概念构思、形式分析、审阅与编辑、监督。冯浩：

致谢

本研究受国家自然科学基金委员会（U22A20535、U23A20252、U24A20461、32303050）、湖南省科学技术厅（2025JJ50115）、湖南省农业研究体系专项基金（HARS-07）、湖南师范大学本科生创新实验项目与创业计划（2026516、2026479、2026506）资助。

陈亮|赵子婷|杜志豪|梁心怡|邓书豪|吴思通|严军|武辉|刘吉|肖军|冯浩