CRISPR/Cas9介导斑马鱼Toll样受体5a（tlr5a）基因敲除增强对杀鲇爱德华菌抗性的研究

本研究通过CRISPR/Cas9技术构建tlr5a基因敲除（tlr5a?/?）斑马鱼模型，首次揭示tlr5a缺失可通过抑制NF-κB通路过度激活、降低炎症因子（TNF-α/IL-6/IL-1β）表达及减少活性氧（ROS）产生，显著提升宿主对杀鲇爱德华菌（Edwardsiella piscicida）的抵抗能力，为水产养殖抗病育种提供了新靶点。

　　

亮点

本研究首次通过CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术，在斑马鱼模型中成功敲除tlr5a基因，系统阐明了该受体在杀鲇爱德华菌（Edwardsiella piscicida）感染过程中的双重调控作用。有趣的是，tlr5a^?/?突变体反而表现出更强的细菌清除能力和生存优势，其机制与NF-κB（核因子κB）通路活性的精细调控密切相关。

tlr5a的计算机模拟分析

与人类TLR5的氨基酸序列对比显示，斑马鱼Tlr5a包含信号肽、富含亮氨酸重复序列（LRR）、LRR_C末端结构域（LRR_CT）、跨膜区（TM）以及Toll/白介素-1受体（TIR）结构域（图1、2）。多重序列分析揭示，TIR结构域在不同物种同源蛋白中保守性最高（图2）。系统进化树分析表明，斑马鱼Tlr5a与硬骨鱼类TLR5a聚类紧密，提示其在进化过程中可能保留了特定的免疫功能。

结论

对斑马鱼幼鱼和成鱼的研究表明，tlr5a缺失可显著降低杀鲇爱德华菌的感染效率，并有效抑制促炎细胞因子、趋化因子以及NF-κB和MAPK（丝裂原活化蛋白激酶）信号通路的过度激活。更值得注意的是，tlr5a^?/?个体表现出活性氧（ROS）生成减少、中性粒细胞与巨噬细胞浸润受限的现象，提示tlr5a敲除可能通过调节细菌黏附能力和炎症平衡，为硬骨鱼类抗病育种提供新策略。