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由草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)感染引起的草鱼出血病会给草鱼养殖造成巨大的经济损失,是草鱼养殖业进一步发展的主要阻碍之一。以前的研究表明,GCRV感染能够通过死亡受体途径和线粒体途径诱导草鱼细胞凋亡及造成组织损伤。在哺乳动物中,Bid作为Bcl-2家族中BH3-only蛋白的一员,能够起到串联死亡受体途径和线粒体途径的作用。在死亡受体信号的刺激下,活化的Caspase-8能够剪切Bid产生tBid,tBid转移到线粒体上与下游的促凋亡蛋白效应分子Bax/Bak相互作用,从而改变线粒体外膜通透性释放细胞色素c,最终导致细胞凋亡。在Bax-/-和Bid-/-小鼠中,呼肠孤病毒诱导的细胞凋亡和组织损伤程度显著低于野生型小鼠。因此,阐明GCRV感染的草鱼中Bid和Bax依赖的细胞凋亡通路或许是一种潜在有效的抗病毒育种策略。然而,实施这种策略需要我们弄清楚宿主控制的细胞凋亡信号通路机制以及病毒激活细胞凋亡通路的方式。 在本研究中,我们克隆并分析了草鱼的C iBax1、CiBax2和CiBid基因。CiBax1和CiBax2都具有Bcl-2家族的典型特征,包含一个保守的Bcl和一个C末端结构域。qRT-PCR分析表明CiBax1、CiBax2和CiBid在草鱼各组织中广泛分布,但其相对表达水平各有差异。CiBax1、CiBax2、和CiBid的mRNA表达水平在感染GCRV后先显著下调再显著上调,并在感染后第5或者第6天达到最大值。此外,细胞凋亡相关基因CiCaspase-9和-3的表达水平在GCRV感染后也显著上升,说明CiBax1、CiBax2和CiBid参与了GCRV诱导的细胞凋亡及组织损伤。亚细胞定位分析表明CiBax1蛋白定位于细胞核和细胞质中;CiBax2仅定位于细胞质中,且在正常情况下与线粒体共定位。这说明CiBaxs的亚细胞定位模式与哺乳动物细胞的Bax定位不同,同时也表明CiBax1跟CiBax2的定位模式不同。由于稀有鮈鲫可以作为草鱼抗病毒育种的模型,我们利用CRISPR/Cas9系统成功敲除了稀有鮈鲫Bid基因并获得Bid-/-型稀有鮈鲫。用GCRV同时感染野生型和Bid-/-型稀有鮈鲫后发现,与野生型相比,Bid缺陷型稀有鮈鲫能够显著降低GCRV的复制效率并且能够使其生存中位时间明显滞后,但这种作用可能跟病毒的感染剂量相关。同时,Bid-/-型稀有鮈鲫的鳃,肠和脑组织中的细胞凋亡程度与野生型相比显著减弱。因此,该研究表明GrBid参与调节GCRV诱导的经线粒体途径的细胞凋亡。 总之,该研究有助于进一步了解硬骨鱼类Bax和Bid在dsRNA病毒诱导的细胞凋亡中的作用,并为草鱼的抗病毒育种提供了新的理论基础。