红螯螯虾CqStathmin通过微管解聚负调控白斑综合征病毒感染的分子机制

本研究针对白斑综合征病毒(WSSV)感染甲壳类动物的关键机制，首次揭示了红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)中微管解聚蛋白CqStathmin通过调控α/β-微管蛋白(Cqα/β-Tubulin)的乙酰化水平和聚合状态，显著抑制WSSV在造血组织(Hpt)细胞中的感染。研究人员通过基因沉默、过表达和共定位实验证实，CqStathmin通过破坏微管稳定性阻碍病毒运输，为甲壳类抗病毒机制研究提供了新靶点。

　　

在甲壳类养殖业中，白斑综合征病毒(WSSV)犹如一场持续肆虐的"瘟疫"，每年造成数十亿美元的经济损失。这种直径仅70纳米的DNA病毒能在感染后3-7天内导致对虾、螯虾等经济物种全军覆没，其致死率高达100%。更棘手的是，尽管科学家们已研究WSSV近三十年，但病毒如何突破宿主细胞防线、劫持细胞运输系统的具体机制仍笼罩在迷雾中。

厦门大学海洋与地球学院的研究团队将目光投向了一个意想不到的细胞"拆解专家"——微管解聚蛋白Stathmin。在高等动物中，这个被称为"微管去稳定因子"的蛋白质已被发现与HIV、疱疹病毒等多种病毒的感染过程密切相关。但当研究深入到无脊椎的甲壳类动物时，科学认知却出现了大片空白。

研究人员以红螯螯虾为模型，首次鉴定出甲壳类特有的CqStathmin蛋白。通过造血组织(Hpt)细胞培养系统结合WSSV感染实验，发现病毒入侵会触发CqStathmin表达量激增3.5倍。就像细胞启动了应急防御程序，这种蛋白立即开始"拆除"由α/β-微管蛋白(Cqα/β-Tubulin)搭建的细胞运输"轨道"。免疫共沉淀和激光共聚焦实验清晰捕捉到CqStathmin与微管蛋白"短兵相接"的瞬间：它不仅能直接结合两种微管蛋白亚基，还能显著降低α-微管蛋白第40位赖氨酸(K40)的乙酰化修饰水平——这个关键位点的修饰状态直接决定了微管结构的稳定性。

研究中最具突破性的发现来自基因操作实验。当用RNAi技术"关闭"CqStathmin基因时，WSSV感染效率飙升2.8倍，同时微管网络变得异常致密；反之，过表达CqStathmin则使病毒颗粒在细胞质中"寸步难行"。这就像在细胞内部设置路障，有效阻断病毒的运输通道。该成果发表于《Developmental and Comparative Immunology》，为甲壳类抗病毒药物开发提供了全新策略。

关键技术包括：1) 从福建漳州养殖场获取无WSSV感染的红螯螯虾建立Hpt细胞培养体系；2) 采用qPCR和Western blot检测基因表达；3) 应用RNA干扰和过表达技术调控CqStathmin功能；4) 免疫共沉淀验证蛋白互作；5) 激光共聚焦显微镜观察蛋白共定位。

【主要结果】

1. CqStathmin的鉴定与特征
   从红螯螯虾中克隆获得1065bp的CqStathmin基因，编码含Stathmin超家族结构域(13-144aa)的40.55kDa蛋白。系统进化分析显示其与凡纳滨对虾Stathmin亲缘最近，相似度达78.3%。

2. 病毒感染的动态调控
   WSSV感染后6h，Hpt细胞中CqStathmin转录水平开始显著上调，24h达峰值。沉默该基因使病毒囊膜蛋白VP28表达量增加2.1倍，而过表达组病毒拷贝数下降63%。

3. 微管稳定性调控机制
   基因沉默使α-微管蛋白乙酰化水平提升45%，微管聚合度增加；反之过表达导致微管解聚。Co-IP证实CqStathmin与Cqα-Tubulin/Cqβ-Tubulin存在直接相互作用。

4. 微管依赖性感染
   沉默Cqα/β-Tubulin使WSSV感染率降低57%，证实病毒入侵依赖完整微管系统。

【结论与意义】
该研究首次阐明甲壳类Stathmin通过"拆解"微管网络抵抗病毒入侵的分子机制。CqStathmin如同细胞内的"轨道调度员"，通过调控微管蛋白的聚合状态和乙酰化修饰，有效破坏WSSV赖以运输的"轨道系统"。这一发现不仅填补了无脊椎动物微管调控抗病毒机制的认知空白，更为开发靶向微管稳定性的抗WSSV制剂提供了理论依据。研究团队特别指出，针对CqStathmin活性调控的小分子化合物，有望成为新一代抗病毒候选药物。