近日,东京热
苏建国教授团队以草鱼为研究对象,在鱼类Toll样受体8(Toll-like receptor 8,TLR8)功能及演化研究方面取得新进展。相关成果以“Heterodimerization with signaling-inert TLR8b converts TLR8a from proviral to antiviral sensor in Ctenopharyngodon idella”为题于2026年6月4日发表于Cell Communication and Signaling。研究发现,草鱼TLR8两个同源基因CiTLR8a和CiTLR8b不仅能够识别传统的单链RNA(ssRNA),还可识别双链RNA(dsRNA)。更有意思的是,原本“促病毒”的CiTLR8a遇上“信号惰性”的CiTLR8b后,竟能“功能逆转”,转变为抗病毒受体。这一发现揭示了鱼类TLR8同源基因独特的协同调控机制,为认识脊椎动物TLR家族的功能演化提供了新视角。
TLR8是机体感知病原核酸的重要模式识别受体。哺乳动物TLR8主要识别病毒和细菌来源的ssRNA,而鱼类TLR8的配体识别特征及基因扩张后的功能分化仍缺乏深入研究。经历第三轮全基因组复制(WGD)事件后,鱼类TLR8的多个旁系同源成员是否发生了功能分化?它们又如何协同抵御病原入侵?围绕这一科学问题,研究团队以重要的经济鱼类草鱼为研究对象,对其两个成员:CiTLR8a和CiTLR8b,开展了系统研究。
研究表明,CiTLR8a和CiTLR8b既可形成同源二聚体,也可形成异源二聚体。在酸性环境下,二者不仅能够识别ssRNA,还能够结合dsRNA,拓展了鲤科鱼类TLR8的配体识别范围。进一步研究发现,两个同源受体已经发生明显的功能分化:CiTLR8a可促进病毒复制并抑制IFN、NF-κB和AP-1等免疫信号,而CiTLR8b虽然能够识别配体并招募接头蛋白,却无法独立启动下游信号。然而,CiTLR8b的存在并非是冗余,当CiTLR8a与CiTLR8b结合后,CiTLR8b能够通过调节TIR结构域构象改变CiTLR8a的功能状态,使其由促病毒受体转变为抗病毒受体,并增强IFN1、IFN3以及NF-κB、AP-1等信号通路,从而抑制病毒复制。

CiTLR8a/b介导的抗病毒免疫机制验证
此外,研究团队还鉴定了参与CiTLR8配体识别、信号调控和细胞内定位的关键氨基酸及结构位点,并系统分析了TLR8在脊椎动物中的演化过程。研究发现,鲤科鱼类TLR8具有识别dsRNA的独特能力,而哺乳动物TLR8主要识别ssRNA,提示不同脊椎动物在长期进化过程中形成了各具特色的病原核酸识别策略。

不同物种TLR8的演化分析
通过本研究,揭示了草鱼CiTLR8a和CiTLR8b的新功能化,阐明了“信号惰性”TLR8b通过异源二聚化将TLR8a由促病毒受体转换为抗病毒受体的分子机制,为深入理解鱼类先天免疫受体的功能调控及脊椎动物免疫系统的适应性进化提供了新的理论依据。

草鱼与哺乳动物中TLR8信号通路示意图
东京热
博士研究生张静静为论文第一作者,东京热
苏建国教授为论文通讯作者。东京热
杨春荣老师和刘静霞教授为本研究提供了重要支持与指导。本论文得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划资助。

原文链接://link.springer.com/article/10.1186%2Fs12964-026-02982-1?utm_medium=organic_social&utm_source=partner&utm_content=null&utm_term=null&utm_campaign=CONR_JRNLS_LYLT_GL_PJNL_06PJ3_ARTPROMTK