华南农业大学副教授以第一作者在国际权威期刊发表研究成果

赤点石斑鱼神经坏死病毒（RGNNV）是重要的海水养殖鱼类病毒性病原，可感染石斑鱼、卵形鲳鲹、黄姑鱼和鲷鱼等主要海水鱼养殖鱼类，感染死亡率超过90%，给海水鱼养殖带来巨大损失。该病毒主要造成幼鱼脑细胞空泡化，导致脑组织坏死，这是引起鱼苗死亡的主要原因，但长久以来病毒诱发细胞空泡化损伤脑组织的分子机制不清楚。

近日，华南农业大学秦启伟教授团队在Zool Res期刊发表题为"GPR143 mediates virus-induced cytoplasmic vacuolation through the MKK6–p38 pathway in teleosts"的研究论文。研究以石斑鱼和基因编辑斑马鱼为核心模型，系统证实GPR143是RGNNV诱导细胞空泡化的关键宿主因子，发现了GPR143-MKK6-p38β-mTORC1级联信号传导通路，病毒衣壳蛋白在胞内结合GPR143，逐级激活下游激酶，促使自噬体与溶酶体异常融合，最终造成神经细胞空泡化坏死。本论文的第一作者为华南农业大学副教授王庆，华南农业大学秦启伟教授为该论文的通讯作者。

1. GPR143是促细胞空泡化关键基因，不影响病毒复制

RGNNV感染会上调脑组织gpr143表达；细胞实验证实，过表达GPR143会加剧空泡，敲低则明显缓解（图1）。但无论上调或下调该基因，病毒拷贝数、病毒蛋白含量均无变化。这一结果直接说明GPR143只调控病毒引发的宿主细胞损伤，完全不参与病毒自身复制增殖。

图1. GPR143促进RGNNV诱导的细胞空泡化

2. GPR143并非病毒细胞膜受体，仅胞内结合病毒衣壳蛋白CP

传统GPCR多在细胞膜介导病毒入侵，但GPR143定位于自噬体、溶酶体等胞内膜结构。荧光原位杂交与共免疫沉淀结果进一步明确GPR143的作用定位，GPR143并非细胞膜病毒受体（图2），不会介导病毒入侵，仅在病毒完成胞内复制后，与病毒衣壳蛋白CP在细胞内部结合，启动下游损伤信号。

图2. GPR143可与RGNNV衣壳蛋白发生相互作用，但不是功能性受体

3. GPR143-MKK6-p38β调控自噬体-溶酶体异常融合

病毒感染促进GPR143与MKK6结合，而MKK6特异性激活p38β亚型并使其磷酸化，进而驱动自噬体（LC3 标记）与溶酶体（LAMP1 标记）大量融合，细胞器膜堆积形成大量空泡；使用p38抑制剂可显著缓解脑组织空泡病变和石斑鱼苗的死亡率（图3）。

图3. MKK6通过 p38 信号通路调控RGNNV诱导的细胞空泡化

4. 下游mTORC1是空泡形成的最终效应元件

p38β激活后会进一步介导mTORC1通路活化，蛋白免疫印迹与荧光成像证实，抑制通路上游任意一环，都能降低mTORC1磷酸化水平、减弱自噬体-溶酶体融合（图4），这些结果表明RGNNV衣壳蛋白CP结合胞内GPR143，招募MKK6激活p38β，进而上调mTORC1信号，造成自噬体与溶酶体异常融合，最终催生大量细胞质空泡，引发脑组织空泡、鱼苗死亡。

图4. mTORC1位于p38下游并参与介导RGNNV诱导的细胞空泡化

5. 斑马鱼敲除模型证实GPR143在RGNNV诱导细胞空泡化过程中的功能

最后，研究构建gpr143敲除的斑马鱼模型，发现野生型斑马鱼感染RGNNV后，脑组织mkk6、p38β基因表达显著上调，脑部出现大量空泡，攻毒死亡率上升；而gpr143纯合敲除斑马鱼体内通路基因无明显激活，脑部仅出现轻微空泡，死亡率降低，且两组斑马鱼病毒载量无差异（图5）。斑马鱼实验进一步证实了石斑鱼中GPR13的功能表型，证明该通路在硬骨鱼类中高度保守。

图5. GPR143基因敲除斑马鱼模型证实GPR143在调控RGNNV引起细胞空泡化过程中的功能

整体而言，本研究阐明了RGNNV通过GPR143–MKK6–p38–mTOR相关通路诱导硬骨鱼类细胞空泡化的全新分子机制。为鱼类抗病毒育种、宿主靶向抗病毒药物开发提供全新研究方向，对推动海水鱼养殖产业提质增效具有重要科学与经济价值。