缺氧应激下团头鲂Bim基因调控机制：c-Ets-2介导的凋亡与氧化应激转录调控研究

针对团头鲂(Megalobrama amblycephala)缺氧敏感性问题，研究人员通过MAG细胞模型揭示Bim基因通过调控Bax/Caspase 3通路促进凋亡，并证实转录因子c-Ets-2通过结合-GAGGAA位点激活Bim表达。该研究为水产抗缺氧育种提供新靶点。

　　

团头鲂作为我国重要的淡水经济鱼类，却因"缺氧即死"的特性让养殖户们头疼不已。这种鱼在溶氧低于0.5 mg O₂/L时就会大规模死亡，其根本原因在于鳃组织对缺氧的极端敏感性。当水体缺氧时，团头鲂的鳃部会发生"鳃重塑"现象——鳃小片间的细胞团(ILCM)减少，这直接导致细胞凋亡和氧化损伤加剧。更令人惊讶的是，与其他鲤科鱼类相比，团头鲂体内促凋亡基因Bim的异常活跃可能是其缺氧耐受性差的关键因素。

上海海洋大学团头鲂遗传育种中心的研究人员通过建立团头鲂鳃(MAG)细胞系，首次系统揭示了Bim基因在缺氧应激中的核心作用。研究发现，缺氧24小时后Bim表达量激增2.25倍，通过调控Bax/Caspase 3凋亡通路，同时抑制抗凋亡基因Bcl-2的表达，导致线粒体膜电位(MMP)崩溃和活性氧(ROS)爆发。更关键的是，研究人员运用双荧光素酶报告系统证实，转录因子c-Ets-2能特异性结合Bim启动子的-GAGGAA位点，像"基因开关"一样调控Bim的表达水平。这项发表于《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》的研究，为培育抗缺氧团头鲂新品种提供了分子育种靶点。

研究采用三大关键技术：1) 建立缺氧敏感的MAG细胞模型；2) 通过qRT-PCR分析Bim/Bcl-2/Bax/Caspase 3基因表达谱；3) 采用双荧光素酶报告系统验证c-Ets-2对Bim启动子的调控作用。实验样本来自"浦江2号"团头鲂鳃组织原代培养细胞。

【表达分析】缺氧24小时使Bim表达达峰值，伴随促凋亡基因Bax上调3.1倍，而抗凋亡基因Bcl-2下降至0.4倍。RNA干扰Bim可使细胞凋亡率降低37%。

【功能验证】过表达Bim使ROS水平提升2.8倍，线粒体膜电位下降62%，超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别降低41%和33%。

【调控机制】c-Ets-2通过结合Bim启动子-796/-791位的-GAGGAA核心序列，使荧光素酶活性提升4.3倍，直接调控Bim转录。

该研究首次阐明Bim/c-Ets-2轴在鱼类缺氧应答中的核心地位：缺氧激活c-Ets-2→上调Bim表达→打破Bcl-2/Bax平衡→诱发线粒体途径凋亡。这一发现不仅解释了团头鲂缺氧敏感性的分子基础，更通过证明RNAi抑制Bim可减少56%的细胞死亡，为抗缺氧品种选育提供了可操作的分子靶点。研究建立的MAG细胞模型，也为后续高通量筛选抗缺氧药物提供了理想平台。