近日，华大海洋在国际学术期刊Marine Drugs上发表了线纹海马抗菌肽多组学研究成果（图1）。华大海洋硕士生陈西洋与博士生易云海为该论文的共同第一作者，华大海洋研究院院长石琼为该论文的通讯作者。 

本研究应用蛋白组学全谱和定量技术对线纹海马进行了蛋白组测序、鉴定与定量分析，并结合课题组此前发表的线纹海马基因组（GigaScience, 2017,6:gix030）与转录组（Nature, 2016,540:395–399）数据进行了抗菌肽的综合研究，筛选出一些在海马发育过程中可能起到关键抗病作用的抗菌肽。首次发现三个与性别相关联的抗菌肽基因（雄性特有的CDK-like16、CDK-like23和雌性特有的BPTI2），为抗菌肽应用于海马养殖提供了一定的理论指导。

线纹海马（Hippocampus erectus）是目前中国养殖量最大的海马品种，因具有特殊药用价值而市场需求广泛，但早期疾病致死（尤其是弧菌等引起的肠炎）严重制约了海马的规模化养殖。然而，用来治疗肠炎的抗生素容易产生耐药性和药物残留，因此，行业上一直亟待寻求更安全的新型抗菌替代药物。

抗菌肽（Antimicrobial Peptides，AMPs）是一类具有广谱抗菌活性的天然短肽，作为抗生素的有效替代品已普遍应用于畜禽养殖。本研究利用高通量筛选方法，从线纹海马基因组及转录组数据中共鉴定到290条潜在的抗菌肽序列（图2），其中267条为首次报道，118条在蛋白组数据中得到存在性验证。

基于转录组数据，本研究进行了抗菌肽的表达量分析。我们发现抗菌肽的表达具有组织偏好性，例如凝集素（Lectin）在雄性育儿囊组织中表达量较高。另外，抗菌肽在不同发育时期存在表达量的显著变化，尤其是Lectin25基因在怀孕前期的育儿囊中表达量极高，而在其他发育时期表达量相对较低（图3）。前人有研究证实Lectin25参与海马雄性育儿的胚胎免疫保护过程，表明其有望应用于海马养殖过程中的抗病防护。 

有文献报道，出生一月内的海马极易感染病菌，进而发生肠炎和死亡。为筛选这一发育阶段中高水平表达的抗菌肽，本研究比较了出生一天与三月龄线纹海马的抗菌肽表达量变化。我们发现Hemo2基因在身体、大脑和内脏组织中的表达量均显著上调（图4）。

另外，基于雌雄线纹海马的蛋白组及转录组数据，我们筛选到三个存在雌雄差异表达的抗菌肽基因，其中两个（CDK-like16和CDK-like23）为雄性特有、一个（BPTI2）为雌性特有。

该研究成果为海马研究提供了详细的蛋白质组学数据，并为抗菌肽用于提高海马养殖质量和病害防控提供了坚实的理论基础。