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石斑鱼（Epinephelus spp.）是中国南方和东南亚国家重要的经济养殖鱼类。但是,近年来频繁暴发和流行的病毒性疾病严重制约了石斑鱼养殖业健康可持续发展,给石斑鱼养殖业带来重大经济损失。其中,新加坡石斑鱼虹彩病毒（Singapore grouper iridovirus,SGIV）和赤点石斑鱼神经坏死病毒（Red-spotted grouper nervous necrosis virus,RGNNV）是两种重要的病毒性病原。目前,已经完成SGIV和RGNNV病原生物学及侵染机制的研究,但对于病毒感染诱导的细胞代谢变化及相关代谢-免疫基因功能研究知之甚少。本文围绕RGNNV诱导的细胞代谢变化,以及石斑鱼干扰素（interferon,IFN）诱导的免疫-脂代谢相关基因:胆固醇25-羟化酶（cholesterol 25-hydroxylase,CH25H）、viperin和干扰素诱导的跨膜蛋白（interferon-induced transmembrane proteins,IFITMs）的功能开展研究,旨在揭示鱼类宿主免疫-脂代谢相关基因在SGIV为代表的DNA病毒和RGNNV为代表的RNA病毒感染中的作用,为海水鱼类病毒病防控提供新思路和新策略。取得以下创新研究结果:1.RGNNV感染显著改变宿主细胞代谢途径。通过广谱代谢组学研究RGNNV感染引起石斑鱼脾脏细胞（grouper spleen,GS）的代谢变化。与模拟感染组细胞相比,RGNNV感染细胞中检测到71种代谢物发生显著变化。其中,参与氨基酸生物合成和代谢的代谢物水平显著降低,而与脂肪酸合成相关的代谢物水平显著升高。色氨酸和油酸被筛选为RGNNV感染最重要的生物标志物。此外,RGNNV感染不仅增加细胞中脂滴的形成,且改变脂肪酸合成酶（fatty acid synthase,FASN）的胞质定位,提示RGNNV复制可能需要脂质合成。外源添加棕榈酸（palmitic acid,PA）能促进RGNNV感染,抑制FASN和乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-Co A carboxylase,ACC）则显著抑制RGNNV复制。此外,抑制棕榈酰化和磷脂合成,或破坏脂肪酸β-氧化也能显著抑制病毒复制。研究结果表明,细胞脂肪酸合成和β-氧化对RGNNV完成病毒感染都是必需的。2.石斑鱼CH25H通过正向调节干扰素反应和炎症反应抑制SGIV和RGNNV病毒进入和复制。克隆并鉴定了斜带石斑鱼（E.coioides）CH25H同源物（Ec CH25H）。Ec CH25H编码271个氨基酸,与大黄鱼（Larimichthys crocea）和人（Homo sapiens）的CH25H同源性分别为86%和59%,包含两个保守的FA-hydroxylase和ERG3结构域。Ec CH25H在检测的石斑鱼各组织中均有分布,RGNNV或SGIV感染、LPS或poly（I:C）处理,显著上调Ec CH25H表达。亚细胞定位表明,Ec CH25H和突变体Ec CH25H-M以点状分布于细胞质,且与内质网（endoplasmic reticulum,ER）部分共定位。体外过表达Ec CH25H或25-羟基胆固醇（25-hydroxycholesterol,25HC）预处理细胞,显著抑制SGIV和RGNNV病毒进入和复制,其抗病毒活性与酶活性有关。相反,敲降Ec CH25H则促进病毒进入和复制。同时,体外过表达Ec CH25H显著增加IFN信号分子与促炎细胞因子表达,且增强IFN-1、IFN-3和干扰素刺激反应元件（interferon stimulation response element,ISRE）启动子活性。此外,过表达Ec CH25H能降低细胞内总胆固醇含量,敲降Ec CH25H则增加细胞内总胆固醇含量。3.石斑鱼IFITMs通过调节脂代谢影响病毒感染。克隆鉴定了石斑鱼（E.coioides）IFITM编码的同源物,分别命名为Ec IFITM1和Ec IFITM3。Ec IFITM1和Ec IFITM3分别编码131个和148个氨基酸,均包含5个结构域:NTD、IMD、CIL、TMD和CTD。Ec IFITM1和Ec IFITM3在检测的石斑鱼各组织中均有不同程度的分布。RGNNV或SGIV感染、LPS或poly（I:C）处理,均显著上调Ec IFITM1和Ec IFITM3转录水平。Ec IFITM1主要分布于细胞质,在细胞核周围呈点状聚集,且与早期内体（early endosomes,EE）和溶酶体（lysosome）存在不同程度共定位;而Ec IFITM3在胞质中呈少量点状聚集,主要分布于细胞膜。体外过表达Ec IFITM1和Ec IFITM3均显著抑制SGIV和RGNNV病毒进入和复制;相反,敲降Ec IFITM1和Ec IFITM3则显著促进病毒进入和复制。Ec IFITM1不影响细胞内胆固醇含量,但与细胞内脂滴部分共定位并能显著调节脂质代谢,而Ec IFITM3过表达则增加细胞内总胆固醇含量。4.石斑鱼viperin通过正向调节干扰素和炎症反应抑制SGIV复制。克隆了石斑鱼（E.coioides）viperin的同源物（Ecviperin）,并研究了其抗病毒功能。Ecviperin编码361个氨基酸,包含1个保守的Radical-SAM结构域（aa 73-281）,与波纹鳜（Siniperca undulata）和人（Homo sapiens）的viperin同源性分别为87%和69%。Ecviperin在检测的石斑鱼各组织中均有分布,在肾脏和脾脏中表达量最高。SGIV感染显著上调Ecviperin转录水平。Ecviperin以点状分布于细胞质且与ER共定位。体外过表达Ecviperin显著抑制SGIV复制。同时,体外过表达Ecviperin显著增加IFN和促炎细胞因子的表达水平,增强IFN、ISRE和核转录因子kappa B（nuclear factor of kappa B,NF-κB）启动子活性。Ecviperin能促进poly（I:C）和Ec STING介导的干扰素反应,且与Ec STING相互作用。