摘要
血红素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）是一种可诱导的限速代谢酶，催化分解血红素转化为一氧化碳（CO）、亚铁（Fe2+）和胆绿素（BV）。同时HO-1还是先天免疫反应的调节因子，可以特异性调节多种免疫细胞的免疫调节功能，并通过潜在的抗氧化、抗炎和抗凋亡活性发挥细胞保护作用。但关于HO-1免疫功能的研究主要集中在哺乳动物中，HO-1在鱼类中的作用了解甚少，有关其参与细菌防御和免疫反应的报道也非常有限。本研究以尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）为研究对象，成功获得血红素加氧酶-1（命名为 On-HO-1）基因，并对其表达模式及功能进行分析，得出以下结论： 1. 在本研究中，我们成功克隆了 On-HO-1 基因，该基因的 ORF 为 816 bp，编码271 个氨基酸。生物信息学分析表明，On-HO-1 蛋白结构中无信号肽，包含胞内段、胞外段和跨膜结构域，预测编码的蛋白分子量为 30.4 kDa，含有一个与催化活性相关的血红素加氧酶保守位点。并且 On-HO-1 在进化过程中高度保守，与其他硬骨鱼类的HO-1有较高的同源性。 2. 实时荧光定量 PCR 分析显示，On-HO-1 基因在各检测组织中广泛分布，且在肝脏中表达量最高，其次是肌肉、脾脏、肠道及头肾组织。当受到无乳链球菌或者嗜水气单胞菌感染时，其表达水平在肝脏、脾脏、头肾、肠道与大脑组织中呈现出明显的上升趋势（p ＜ 0.05）。结果表明，On-HO-1 参与了无乳链球菌或嗜水气单胞菌感染时的免疫应答，并对两种革兰氏菌的刺激具有相似的敏感性。 3. 体内过表达实验结果显示，On-HO-1 显著增强了血清 LZM、SOD、CAT、ACP和AKP活性，从而增强了抗氧化能力和非特异性免疫；并通过上调抑炎因子（IL-10、TGF-β）、自噬因子（ATG6、ATG8）和免疫相关通路因子（P65、P38），下调促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）、细胞凋亡因子（Caspase3、Caspase9）、细胞焦亡因子（Caspase1）和炎症小体（NLRP3）发挥抗炎和抗凋亡作用，从而保护罗非鱼免受无乳链球菌或嗜水气单胞菌感染。 4. 体内 RNA 干扰实验结果显示，On-HO-1 的沉默显著降低血清 LZM、SOD、CAT、ACP和AKP活性，从而减弱了抗氧化能力和非特异性免疫；并影响了炎症因子、细胞凋亡因子、自噬因子、焦亡因子、炎症小体和免疫相关通路因子的表达，加重了炎症和凋亡的进程，从而影响其在细菌感染中发挥的免疫和保护作用。综上所述， On-HO-1因其抗氧化、抗炎和抗凋亡的特性，在罗非鱼抵御无乳链球菌或嗜水气单胞菌感染的免疫反应中起到了关键的保护作用。
NETL