《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》：Interaction analysis of miRNA and mRNA reveals the regulatory mechanism of immune response in golden pompano (
Trachinotus ovatus) spleen to
Streptococcus iniae infection
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•差异表达基因主要富集于免疫相关通路。•cd4、il10、tnfsf2、myd88被鉴定为核心基因。•在罗非鱼脾脏中建立了应对嗜血气单胞菌感染的miRNA-mRNA网络。•Novel-miR-357被鉴定为多靶点核心miRNA。引言如今，由于水产养殖业的快速扩张和生态环境的恶
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差异表达基因主要富集于免疫相关通路。
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cd4、il10、tnfsf2、myd88被鉴定为核心基因。
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在罗非鱼脾脏中建立了应对嗜血气单胞菌感染的miRNA-mRNA网络。
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Novel-miR-357被鉴定为多靶点核心miRNA。
引言
如今，由于水产养殖业的快速扩张和生态环境的恶化，细菌性病原体等传染病日益严重，极大地限制了水产养殖业的发展。近年来，基于RNA-seq技术，已对多种水产鱼类在各类病原体刺激下免疫组织转录组谱变化进行了广泛研究，如受无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）感染的金鲳鱼（Trachinotus ovatus）（Gao et al., 2023）、受哈维氏弧菌（Vibrio harveyi）感染的日本虎鱼（Takifugu rubripes）（Peng et al., 2019）、受罗氏耶尔森菌（Yersinia ruckeri）感染的虹鳟（Oncorhynchus mykiss）（Wang et al., 2021）、受鳗分枝杆菌（Nocardia seriolae）感染的大口黑鲈（Micropterus salmoides）（Byadgi et al., 2016）、受嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）感染的裸鲤（Schizothorax prenanti）（Li et al., 2019）。综合来看，这些研究鉴定了一系列与免疫和炎症过程相关的差异表达基因和富集通路，揭示了鱼类免疫反应的分子基础。
miRNA是一类非编码RNA分子，能够通过结合3′-非翻译区（UTR）来调控特定基因的表达，从而在转录后抑制基因表达（Chekulaeva and Filipowicz, 2009; Finnegan and Pasquinelli, 2013）。已有研究证实，miRNA在硬骨鱼受病原体刺激后的免疫反应中发挥着至关重要的作用。关于miRNA在细菌感染应答中的调控机制已在多种鱼类中得到报道。例如，Zhang等人研究了miRNA在金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）刺激下成体斑马鱼鳃部中的免疫作用（Zhang et al., 2018）。Jin等人鉴定了七鳃鳗（Branchiostoma belcheri）在应对副溶血弧菌（V. parahemolyticus）感染时14个差异表达miRNA（Jin et al., 2017）。此外，基于配对表达谱的mRNA-miRNA综合分析对于理解转录后调控的分子机制非常有价值。Chen等人构建了受嗜水产链球菌（Pseudomonas plecoglossicida）感染的大黄鱼（Larimichthys crocea）免疫反应的miRNA-mRNA调控网络，并验证了miR-7132c与tlr5S之间的调控关系（Chen et al., 2023）。Qiao等人在受哈维氏弧菌（V. harveyi）攻击后的黑鲷（Centropristis striata）头肾中鉴定出大量与免疫反应相关的mRNA-miRNA交互网络（Qiao et al., 2021）。总之，这些发现揭示了若干与免疫相关的miRNA及其靶基因。
金鲳鱼是中国南方最重要的商业养殖鱼类之一。作为主要的温水病原体，猪链球菌（S. iniae）可对金鲳鱼养殖业造成高死亡率和严重的经济损失（Guo et al., 2018; Xiong et al., 2023b）。迄今为止，据我们所知，仅有少数鱼类被报道过miRNA在猪链球菌感染中的调控作用。Qiang等人在猪链球菌感染的基因改良养殖罗非鱼（GIFT）头肾中发现三个上调miRNA（miR-310-3p、miR-92和miR-127）和四个下调miRNA（miR-92d-3p、miR-375-5P、miR-146-3P和miR-694）（Qiang et al., 2017a）。此外，他们证明抑制miR-92d-3p可以下调补体c3的表达水平，暗示miR-92d-3p在调节GIFT头肾炎症反应中的作用（Qiang et al., 2017b）。然而，目前尚无人研究miRNA在猪链球菌感染金鲳鱼中的介导调控作用，鱼类应对猪链球菌感染的分子机制仍知之甚少。脾脏作为一个重要的次级淋巴器官，能够有效启动固有免疫和适应性免疫反应，使其成为抗菌免疫反应最重要的器官（Mebius and Kraal, 2005）。在本研究中，我们对受猪链球菌感染金鲳鱼脾脏进行了转录组测序，并联合分析了miRNA-mRNA表达谱。研究结果有助于我们理解金鲳鱼感染猪链球菌后免疫反应和炎症过程的分子机制。
各部分内容摘要
伦理声明
本动物实验已获广西壮族自治区海洋科学研究所动物研究与伦理委员会批准，并严格按照《实验动物管理条例》（中国科学技术部，2004）执行。
样本采集
平均体重约50 g的健康金鲳鱼购自广西北海当地一家鱼类养殖场。鱼类在充气和砂过滤海水（水温28–30 °C，
健康样本与感染样本的转录组测序
所获得的RNA-seq原始数据已提交至NCBI序列读取档案（GSA）数据库，BioProject登录号为PRJNA125418。经过过滤低质量数据后，从6个健康金鲳鱼和猪链球菌感染金鲳鱼的脾脏样本中获得了约20,604,978至27,529,628个干净读取值。其中，每个文库的Q30值均高于94.55%。每个样本与参考基因组的比对率为89.50%–91.49%（表1）。
讨论
在本研究中，我们在猪链球菌感染后对脾脏进行了mRNA-Seq和miRNA-Seq分析，获得了大量免疫反应基因、通路以及miRNA-mRNA调控对，为金鲳鱼对细菌感染的免疫反应提供了分子机制。我们共筛选出5072个差异表达基因，其中包括2765个上调基因和2307个下调基因。根据KEGG富集分析，这些差异表达基因显著参与免疫相关及——
结论
综上所述，我们对受猪链球菌感染金鲳鱼的脾脏进行了mRNA-Seq和miRNA-Seq分析。共筛选出5072个差异表达基因，其中包括2765个上调基因和2307个下调基因。这些差异表达基因显著参与免疫相关及炎症相关通路，包括蛋白酶体、细胞因子-细胞因子受体相互作用、p53信号通路、溶酶体、吞噬体、单纯疱疹病毒1感染。cd4、il10、tnfsf2、myd88被鉴定为——中的核心基因。
CRediT作者贡献声明
Xiangying Xiong（熊向英）：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、项目管理、方法学、经费获取、概念构思。Lanfang Dong（董兰芳）：调查、数据整理。Huijing Peng（彭慧晶）：监督指导。
动物实验对象
本研究遵循ARRIVE（动物研究：活体实验报告）指南执行。
本研究已获广西壮族自治区海洋科学研究所动物研究与伦理委员会批准。
资金支持
本工作由广西自然科学基金（项目编号：2020GXNSFBA159011）、广西科技研发计划（项目编号：AB18221112、AB23075180）资助。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本论文中报告工作的任何已知的竞争性经济利益或个人关系。Xiangying Xiong报告获得广西壮*族自治区科学技术厅提供的资金支持。
Xiangying Xiong|Lanfang Dong|Huijing Peng
