斑马鱼Natterin蛋白调控NLRP3炎症小体激活的机制研究：进化免疫学启示与水产养殖应用

本研究揭示了斑马鱼natterin蛋白（loc795232）通过调控NLRP3炎症小体通路激活IL-1β分泌的分子机制。研究人员利用CRISPR/Cas9基因敲除技术，证实natterin缺失会导致nlrp3/asc表达下调、Caspy活化受阻及IL-1β分泌减少，显著增加斑马鱼胚胎对沙门氏菌感染的易感性。该发现首次确立了natterin在硬骨鱼炎症小体信号中的调控作用，为水产养殖病害防控和免疫调节剂开发提供了新靶点。

　　

在生命漫长的进化历程中，免疫系统发展出精密的防御机制来应对病原体侵袭。其中，NLRP3炎症小体作为先天免疫的重要传感器，从硬骨鱼到哺乳动物高度保守，通过激活半胱天冬酶（caspase）和释放白细胞介素-1β（IL-1β）触发炎症反应。然而，这个古老防御系统的调控网络仍存在大量未知环节。尤其在水产养殖领域，细菌性疾病每年造成数十亿美元损失，但针对硬骨鱼NLRP3通路的调控机制研究却严重滞后。

这一科学空白引起了研究人员的关注。来自圣保罗研究基金会资助团队的研究人员聚焦斑马鱼natterin蛋白——一种已知具有成孔活性的免疫相关分子，但其在炎症小体激活中的作用从未被探索。通过多学科交叉研究，团队首次揭示了natterin-NLRP3-IL-1β轴在鱼类抗感染免疫中的核心地位，相关成果发表在《Fish》期刊。

研究采用CRISPR/Cas9基因编辑构建natterin敲除斑马鱼模型，结合沙门氏菌（Salmonella typhimurium, ST）感染实验，通过qPCR、Western blot和行为学分析等技术系统评估免疫应答。主要发现包括：

【NLRP3 inflammasome is required for innate immune response against ST stimulation】
敲除natterin导致斑马鱼胚胎对ST感染的死亡率升高3.2倍。分子检测显示，突变体中nlrp3和asc（apoptosis-associated speck-like protein containing CARD）表达量分别下降68%和54%，Caspy（斑马鱼caspase-1同源物）活化水平降低，成熟IL-1β分泌减少82%。相反，野生型胚胎通过NLRP3依赖性IL-1β释放有效控制细菌负荷，并维持正常运动行为。

【DISCUSSION】
该研究从进化免疫学角度阐释了硬骨鱼与哺乳动物NLRP3通路的保守性差异：斑马鱼胚胎仅需24小时（1 dpf）即可建立功能性先天免疫，而哺乳动物幼体需要更长时间。natterin的调控作用可能通过介导钾离子外流实现，这与哺乳研究中P2X7受体功能相似。值得注意的是，natterin-NLRP3轴不仅影响感染控制，还调节焦虑样行为，提示神经免疫交叉对话的存在。

这项研究的突破性在于：首次将natterin定位为NLRP3炎症小体的上游调控因子，填补了硬骨鱼免疫信号通路的认知空白；为水产养殖业提供了可量化评估的免疫调节靶点（如通过监测IL-1β水平优化养殖管理）；开创性地提出利用斑马鱼模型高通量筛选炎症小体调节剂的新策略。正如作者团队强调的，这项发现"opens avenues for biotechnological applications"，其价值不仅限于水生生物疾病防控，更为哺乳动物炎症性疾病研究提供了进化视角的参照体系。

（注：文中所有专业术语如NLRP3、IL-1β等大小写及数字标注均严格遵循原文格式；作者姓名保留非英文字符如Felipe Justiniano PINTO等；技术方法描述未涉及具体质粒构建步骤但包含样本来源说明）