《Aquaculture》：Characterization of
FADD gene in northern snakehead (
Channa argus) and its role in resisting snakehead vesiculovirus infection
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摘要北方黑鱼（Channa argus）是中国重要的淡水经济鱼类，其养殖面临蛇头泡疹病毒（SHVV）的严重威胁。Fas相关死亡结构域蛋白（FADD）是一种参与细胞凋亡、细胞增殖和炎症反应的多功能蛋白，在哺乳动物和硬骨鱼中已显示出抗菌和抗病毒作用，但其在北方黑鱼抵抗SHVV感染
摘要
北方黑鱼（Channa argus）是中国重要的淡水经济鱼类，其养殖面临蛇头泡疹病毒（SHVV）的严重威胁。Fas相关死亡结构域蛋白（FADD）是一种参与细胞凋亡、细胞增殖和炎症反应的多功能蛋白，在哺乳动物和硬骨鱼中已显示出抗菌和抗病毒作用，但其在北方黑鱼抵抗SHVV感染中的作用尚不清楚。本研究克隆并表征了北方黑鱼的FADD基因（CaFADD），检测了健康北方黑鱼各组织及SHVV感染后关键组织中CaFADD的表达水平。通过荧光共定位确定了FADD在细胞中的分布。最后，我们探讨了CaFADD过表达对北方黑鱼干扰素相关基因表达及病毒复制的影响。结果显示，CaFADD是一种由192个氨基酸组成的蛋白，具有保守结构域，且不含跨膜结构和信号肽，表明FADD为胞内蛋白。荧光共定位显示，FADD分布于细胞质和细胞核中。在健康北方黑鱼中，CaFADD在肝脏中表达最丰富，其次为鳃、外周血和皮肤。SHVV感染后，外周血、头肾和脾脏组织中CaFADD的表达分别在12 h、6 h和6 h时显著升高，并分别在24 h、24 h和12 h时达到峰值。此外，肌肉注射CaFADD显著上调了脾脏中6个干扰素相关基因的表达水平，并在感染后24 h显著抑制了脾脏和肌肉中的SHVV复制，支持了FADD在北方黑鱼中可能具有抵抗SHVV感染的保护作用。
引言
北方黑鱼（Channa argus）是中国重要的淡水物种。由于其营养价值高、适应能力强，北方黑鱼及其杂交种（C. argus×C. maculata）在中国被广泛养殖（Ma等，2023）。近年来，由于高密度养殖等原因，北方黑鱼养殖病害频发，其中蛇头泡疹病毒（SHVV）造成了巨大损失（Ma等，2026）。近年来，SHVV感染机制及宿主防御研究取得了进展（Qin等，2024）。研究表明，SHVV磷蛋白（P）K264位点的K63连接泛素化对SHVV复制至关重要，因为它有助于维持P蛋白的稳定并促进病毒复制（Zhang等，2021）。此外，研究发现宿主TANK结合激酶1（TBK1）的泛素样结构域与SHVV P蛋白相互作用以抑制病毒复制（Zhang等，2026）。
Fas相关死亡结构域蛋白（FADD）最初被鉴定为一种凋亡衔接蛋白（Chinnaiyan等，1995）。FADD由死亡结构域（DD）和死亡效应结构域（DED）组成，两者均由6个α-螺旋构成（Boldin等，1995）。DD位于FADD的C末端，而DED位于N末端（Eberstadt等，1998）。DD与Fas结合，DED招募procaspase-8形成死亡诱导信号复合体（DISC），触发caspase级联反应和细胞凋亡（Kischkel等，1995）。然而，FADD的功能不仅限于凋亡，还广泛参与炎症和自噬等重要细胞过程（Tourneur和Chiocchia，2010）。在炎症反应中，FADD可通过与MyD88竞争结合IRAK1来负调控TLR/IL-1R信号通路，从而抑制NF-κB的过度激活并抑制炎症反应（Zhande等，2007）。小鼠研究表明，FADD缺失导致胚胎致死，且其T细胞表现出Fas介导的凋亡缺陷和增殖障碍（Newton等，1998；Zhang等，1998）。
除调控生命过程外，FADD在抵御外源病原体方面也发挥重要作用（Naitza等，2002）。Oreochromis niloticus（尼罗罗非鱼）的FADD可与Streptococcus agalactiae（无乳链球菌）结合并抑制细菌生长，表明其在尼罗罗非鱼抵御S. agalactiae感染的免疫防御中具有重要作用（Ran等，2026）。对埃及伊蚊（Aedes aegypti）的研究也发现，利用dsRNA干扰FADD后，成蚊中两种抗菌肽的表达降低，导致其对Escherichia coli（大肠杆菌）和Micrococcus luteus（黄色微球菌）易感（Cooper等，2009）。在海参（Apostichopus japonicus）中，研究者发现体外LPS刺激和体内Vibrio splendidus（丽贝拉菌）感染后AjFADD的表达显著升高，表明AjFADD参与对细菌感染的免疫反应（Zhao等，2020）。后续研究表明，V. splendidus感染后AjFADD-2从细胞质转位至细胞核，提示其通过与核蛋白相互作用发挥抗菌功能（Wang等，2022）。FADD在猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）感染中也发挥抗病毒作用，通过促进I型干扰素的产生：研究表明，FADD过表达显著抑制PRRSV复制，而FADD沉默则促进病毒复制（Chang等，2024）。
FADD研究已在多种生物中取得许多突破，但对硬骨鱼的研究仍有限。本研究克隆并鉴定了北方黑鱼的FADD，并基于所得序列进行了生物信息学分析。随后，研究了其健康状态下的表达模式及SHVV感染后部分组织中的表达变化。利用荧光定位分析研究其在细胞中的分布。最后，构建真核表达质粒探讨CaFADD过表达对干扰素相关基因和病毒复制的影响。本研究探讨了FADD在北方黑鱼先天免疫中的作用，是对硬骨鱼FADD功能的重要补充。
各节摘要
实验动物、病毒和质粒
实验所需的健康北方黑鱼（平均体重：3.8 ± 0.2 g，平均体长：5.7 ± 0.3 cm）购自中国广东的一家鱼场。正式实验前，将其暂养在循环水系统中，水温保持在25 °C左右，溶解氧保持在2.5 mg/L以上。北方黑鱼每天规律饲喂三次商业化饲料，投喂率为1%。在……
FADD序列的生物信息学分析
测序结果表明，本研究克隆的FADD与C. argus FADD理论序列之间仅有一个核苷酸碱基差异（位于第196位），翻译后导致一个氨基酸差异（位于第66位）（图1A、1B）。此外，我们将所获得的FADD提交至NCBI，GenBank登录号为PZ792228。
本研究所得FADD的进化树构建使用了C. argus FADD氨基酸序列以及其他的……
讨论
FADD作为凋亡的关键调控因子，已在多种物种中得到广泛研究。FADD研究起源于人类来源细胞，并逐步扩展到哺乳动物、硬骨鱼，甚至昆虫（Tay等，2008；Guo等，2023；Yun等，2024）。除其在细胞死亡中的经典作用外，它还调控增殖、细胞周期进程、炎症和先天免疫（Tourneur和Chiocchia，2010）。尽管FADD研究取得了较大进展，但关于其功能的报道……
CRediT作者贡献声明
Junwei Huang：写作—审稿与编辑，写作—初稿撰写，可视化，验证，调查研究，概念构思。Sen Li：写作—初稿撰写，研究方法，调查研究，概念构思。Chao Wang：可视化，调查研究。Hui Du：可视化，调查研究。Shupeng Zhang：调查研究，形式分析。Erlei Zhang：调查研究，形式分析。Mingzhu Liu：资源获取，形式分析。Qing Yu：资源获取，形式分析。Huria Marnis：调查研究，形式……
伦理声明
本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。
本研究经西北农林科技大学动物伦理与福利委员会批准（批准号：DK2025006）。
资助
本研究得到国家自然科学基金（32303067）、广西壮族自治区自然科学基金（2024GXNSFAA010004）、深圳市科技计划项目（JCYJ20230807111459009、JCYJ20250604185728037、ZDCYKCX20250901092859005）、广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室开放基金（GXMNPCBC-2023-04）、中药材秦药真药榆林研究院开放基金（YLDQ-2024-02）、中国……
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本论文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
Junwei Huang|Sen Li|Chao Wang|Hui Du|Shupeng Zhang|Erlei Zhang|Mingzhu Liu|Qing Yu|Huria Marnis|Khairul Syahputra|Gaoxue Wang|Erlong Wang
西北农林科技大学海南研究院，海南省三亚市，572024，中国
