PNAS | 中山大学郭长军/何建国揭示氧气感知与免疫的“水生特供”通路

背景：全球变暖导致的水体缺氧对硬骨鱼类造成生理挑战，并影响其免疫防御机制。与陆生动物相比，水生动物同时面临缺氧和高病原暴露的双重压力，但其分子适应策略尚不清楚。研究目的：该研究旨在鉴定硬骨鱼类中氧气感知与免疫调控的分子连接机制，揭示氧感受器FIH如何通过非传统方式激活NF-κB信号通路。结论：研究发现，在硬骨鱼类中，缺氧诱导的FIH蛋白通过竞争性地与IκBα结合，将p65从IκBα上置换下来，从而激活NF-κB信号通路，增强炎症反应和抗菌防御能力。该机制不依赖于FIH的羟化酶活性，并且是硬骨鱼类特异的——在人源细胞中虽能结合IκBα但无法激活NF-κB，通过替换人IκBα的特定片段后可恢复该功能。跨物种预测显示该竞争性结合界面存在于多种水生脊椎动物、两栖动物及虾类中，而陆生物种则缺失。该发现揭示了水生谱系特异的氧感知-免疫轴，对理解脊椎动物进化、气候变化缺氧及水产养殖健康具有重要意义。