在Vibrio harveyi感染期间，对Chromileptes altivelis中与CaIRF1相关的免疫反应进行比较转录组分析

《Developmental & Comparative Immunology》：Comparative transcriptome analysis of CaIRF1-associated immune responses in Chromileptes altivelis during Vibrio harveyi infection

　　

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  Chromileptes altivelis 的干扰素调节因子1（CaIRF1）在 Vibrio harveyi 感染期间影响免疫调节。
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  CaIRF1 调节许多差异表达的基因，这些基因影响关键的免疫途径，如 TLR、IFN、细胞因子信号传导和 TNF。
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  CaIRF1 调节硬骨鱼的关键免疫功能，包括病原体识别、细胞因子信号传导、抗原呈递和氧化应激。

引言

Cromileptes altivelis 是一种具有重大经济价值的海水养殖物种（Wang et al., 2026）。人工繁殖和大规模养殖技术的进步提高了其生产潜力，但集约化养殖方式也增加了病原体暴发的风险（Yanuhar et al., 2022）。在当前的水产养殖中，病毒、细菌和寄生虫疾病很常见；其中，由 Vibrio harveyi 引起的感染造成的经济损失尤为严重（Zhang et al., 2026）。V. harveyi 是一种重要的机会性病原体，在多种鱼类中引起弧菌病，导致严重的经济损失（Wu et al., 2019）。硬骨鱼主要依靠先天免疫作为抵御入侵病原体的第一道防线（Sayyaf Dezfuli et al., 2023; Uribe et al., 2011）。这种防御主要由模式识别受体（PRRs）调控，如 Toll 样受体（TLRs）、NOD 样受体（NLRs）、RIG-I 样受体（RLRs）和细胞质 DNA 传感器，它们能够检测病原体相关分子模式（PAMPs）并激活下游信号级联反应以引发免疫反应（Grayfer et al., 2018; Liao and Su, 2021; Sahoo, B. R., 2020）。为了预防和控制由 V. harveyi 引起的弧菌病，许多研究专注于分析 V. harveyi 与鱼类之间的相互作用，以探讨感染机制和鱼类的免疫防御机制。

IRF1 是一种关键的转录因子，参与调节宿主的免疫反应（Feng et al., 2021）。已有大量研究报道其参与干扰素（IFN）信号传导、细胞因子产生以及免疫相关基因的转录激活（Feng et al., 2021; Galon et al., 1999）。在硬骨鱼中，IRF1 是一种保守的转录因子，参与抗病毒和抗菌免疫反应，并与免疫稳态有关（Feng et al., 2015; Li et al., 2026）。已在多种硬骨鱼物种中鉴定并表征了 IRF1，包括 Paralichthys olivaceus（Wang et al., 2023）、Schizothorax prenanti（Caipang et al., 2009）、Siniperca chuatsi（Sun et al., 2007）、Epinephelus coioides（Shi et al., 2010）、Pseudosciaena crocea（Yao et al., 2010）和 Danio rerio（Feng et al., 2016）。与哺乳动物中的 IRF1 相似，硬骨鱼中的 IRF1 也积极参与抗病毒和抗菌免疫反应。总体而言，这些结果表明 IRF1 是一种多功能且进化上保守的转录因子，在多种脊椎动物中发挥着重要的抗菌防御作用（Li et al., 2021）。最近的研究还表明，这些抗菌功能在硬骨鱼中也是保守的。例如，在 Paralichthys olivaceus 中，IRF1 被证明是对 Edwardsiella tarda 感染的关键响应因子，其表达显著上调，从而协调先天免疫反应（Wang et al., 2023）。同样，在 Channa striatus 中，IRF1 被发现能在病原体挑战后调节早期免疫激活，从而增强宿主抵抗细菌感染的能力（Caipang et al., 2009）。转录组分析是一种有效的方法，可用于探索不同条件下的基因表达模式。通过比较不同组之间的表达谱，比较转录组分析可以识别与特定生物学过程或功能相关的差异表达基因（DEGs）（Hrdlickova et al., 2017）。近年来，转录组分析已被广泛应用于鱼类研究中，以研究对细菌感染的免疫反应。

之前的研究，包括我们最近的工作，已经确定了 CaIRF1 在抗菌免疫中的作用（Wang et al., 2026）。然而，这些研究尚未阐明 CaIRF1 在细菌感染期间如何重塑更广泛的转录免疫网络。特别是，双向 CaIRF1 调节的转录后果以及对抗 CaIRF1 功能增强或丧失有不同的免疫途径的反应仍不十分清楚。因此，在本研究中，我们采用转录组方法研究了 CaIRF1 在 V. harveyi 感染期间对宿主免疫反应的调节作用。为此，我们建立了三个实验组：CaIRF1 过表达组、CaIRF1 副敲低组和感染对照组。然后进行 RNA 测序，以分析细菌感染期间与 CaIRF1 调节相关的全球转录变化。进一步分析差异表达基因（DEGs）和富集的信号通路，以识别与 CaIRF1 调节相关的免疫相关基因。这些发现为研究细菌感染期间与 CaIRF1 相关的免疫反应提供了转录组框架。

章节摘录

鱼类和细菌

C. altivelis（平均体重 19.6 ± 1.2 克）来自海南的一家水产养殖场。实验前，这些鱼在 26°C 的流动系统中适应了一周。所有动物实验均获得了海南大学动物护理和使用委员会的批准（批准编号：HNUAUCC-2023-00078）。对于细菌制备，V. harveyi 在 30°C 的 Luria-Bertani (LB) 培养基中培养，这是它的最佳生长温度。

质粒构建、siRNA 设计、合成和筛选

为了促进 CaIRF1 的体内过表达，...

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筛选有效的针对 CaIRF1 的 siRNA

为了筛选最有效的 CaIRF1 副敲低 siRNA，将三种候选 siRNA 分别注射到 C. altivelis 中。注射后 12 小时测定脾脏中的 CaIRF1 表达情况。相对于 RNAi-C 组，所有三种候选 siRNA 都在不同程度上降低了 CaIRF1 的表达，其中 siCaIRF1-1 降低的程度最大（图 S1）。通过 BLAST 分析评估了候选 siRNA 的目标序列特异性。因此选择了 siCaIRF1-1

讨论

IRF1 对脊椎动物的先天免疫反应至关重要，因为它调节 I 型干扰素信号通路并有助于宿主抵御病毒和细菌病原体。在我们之前的工作中，我们从 C. altivelis 中克隆并表征了 IRF1，证明 CaIRF1 在抗菌免疫中起着关键作用（Wang et al., 2026）。因此，本研究的目的不是确定 CaIRF1 本身的免疫功能，而是研究其转录

CRediT 作者贡献声明

Ting Wu： 形式分析。 Guisen Chen： 写作 – 原始草稿，概念构思。 Zhiqing Fu： 形式分析。 Ying Wu： 监督，概念构思。 Yongcan Zhou： 监督。 Guotao Wang： 写作 – 原始草稿，形式分析，概念构思。 Yun Sun： 项目管理，概念构思。 Chen Zhang： 监督。 Zhenjie Cao： 监督。 Jingqun Ao： 监督。 Shifeng Wang： 监督

Sahoo, 2020.

本研究遵循以下动物福利和/或报告指南进行：海南大学动物护理和使用委员会。该研究已获得海南大学动物护理和使用委员会的批准（批准编号：HNUAUCC-2023-00078）。

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

本研究得到了中国国家自然科学基金（U22A20534）、海南省自然科学基金（326JCQN0967）和海南省自然科学基金（324CXTD423）的财政支持。

Guotao Wang | Guisen Chen | Ting Wu | Zhiqing Fu | Zhenjie Cao | Chen Zhang | Shifeng Wang | Jingqun Ao | Yongcan Zhou | Ying Wu | Yun Sun