近些年，随着测序技术不断改进，生物过程不仅受到蛋白质编码RNA（mRNA）的调节，还受到包括环状RNA（circRNA）、长非编码RNA（lncRNA）以及微小RNA（miRNA）等非编码RNA（ncRNA）的调节。与mRNA相比，circRNA是由前体mRNA剪接过程中形成的没有5'-3'极性和poly（A）尾巴的共价闭环结构[1]。circRNA在物种之间保守，并且对核糖核酸外切酶（RNase R）具有抗性，由于环状结构使其比线性RNA更稳定[2]。circRNA可分为环状RNA基因组、环状RNA内含子、环状RNA加工中间体、环状非编码RNA和环状RNA剪接外显子[3]。lncRNA是长度大于200个核苷酸并且无编码能力的RNA转录本，被认为是没有生物学功能的转录噪声[4]。随着测序技术的不断进步与应用，lncRNA在各种生物学过程中具有重要作用[5-7]。miRNA是在基因表达的表观遗传调控中重要的类似siRNA的分子，成熟miRNA长度约为21~24 nt，核苷酸可与精氨酸蛋白结合，形成miRNA诱导的沉默复合物[8]。miRNA的种子序列是在miRNA的5'端横跨2~8 nt的一段，通过与靶基因的3'非翻译区结合调节靶基因表达[9]。但miR-10a可与编码核糖体蛋白的mRNA的5'非翻译区相互作用，对其翻译强度进行调节[10]。miRNA在物种进化中相对保守，只在动植物和真菌的特定组织和发育阶段表达，表明miRNA在发育过程中调节细胞生长方面发挥作用。鱼类基因组相对较小，基因数目也相对较少，通过对非编码RNA的研究了解鱼类基因表达过程是个较好的思路[11]。文章介绍了非编码RNA在鱼类中的表达情况及作用机制，对非编码RNA在鱼类研究中存在的问题进行分析，为进一步研究非编码RNA对鱼类的影响提供参考。13种非编码RNA的作用机制及其对鱼类生长发育和免疫的影响3种非编码RNA的主要特点及作用机制见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.18.037.T001表13种非编码RNA的主要特点及作用机制类型特点功能作用机制circRNA环状结构、稳定性高、表达量低、具有组织特异性调控基因表达、参与细胞增殖、分化、凋亡等生命过程竞争性结合miRNA、调节转录因子、蛋白质相互作用等lncRNA长度大于200 nt、表达量低、组织特异性、多样性高调节基因表达、参与细胞分化、凋亡、免疫应答等生命过程调节染色质结构、竞争性结合miRNA、调节蛋白质活性等miRNA长度约20 nt、表达量高、高度保守、具有组织特异性调节基因表达、参与细胞增殖、分化、凋亡等生命过程结合靶基因mRNA、诱导降解或抑制翻译、参与RNA干扰等1.1circRNA对鱼类生长发育和免疫的影响circRNA可以被用作养殖鱼类选择性育种的生物标志物，从而有助于水产养殖的可持续性发展[12]。对黄花鱼进行试验，发现circPlce1过表达组EdU阳性细胞的百分比提高了1.3倍，促进了细胞增殖并提高细胞活力，并且其在调节炎症反应方面具有积极作用，结果为研究circRNA在硬骨鱼类先天免疫应答中的生物学功能提供了基础[13]。对处于急性氯氰菊酯和毒死蜱毒性中的斑马鱼大脑中使用转录组测序技术（RNA-seq）鉴定其circRNA，共检测到10 375个circRNA，发现这些circRNA特异性调控了丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路、内吞机制、细胞凋亡和p53信号通路[14]。1.2lncRNA对鱼类生长发育和免疫的影响lncRNA被认为是转录噪声，对生物信息学的发展具有重要作用。有研究利用RNA-seq筛选斑马鱼尾鳍再生3个阶段不同表达的lncRNA，发现lincRNA-154324基因敲除组的死亡率和畸形率分别为60%和16%，而对照组的死亡率和畸形率较低。因此，lincRNA-154324可能在斑马鱼尾鳍的生长发育中起到重要的调控作用[15]。Guo等[16]研究发现，原杂交显示性别偏向的lncRNA MSTRG.14827.1在未成熟的生殖细胞中高度表达，表明其可能在配子发生中发挥重要作用，并提供了新兴的lncRNA库，为未来研究青鳉的lncRNA找到了新方法。作为关键分子调节器的lncRNAs的转录调控对从淡水到海水适应的大西洋鲑鱼的鳃部样本进行了转录组测序，在大西洋鲑鱼鳃中发现了2 864个推定的lncRNAs，并且认为lncRNA_145326和lncRNA_18762与大西洋鲑鱼的副蜕皮转移有关[17]。Sun等[18]研究发现，新的lncRNA LTCONS7 822可对大黄鱼的抗病毒免疫力起到积极的调节作用，lncRNA LTCONS7 822的水平在经过poly（I：C）刺激后24 h内增加了9倍左右，lncRNA LTCONS7 822过表达后，IRF3活性调节因子（MITA）的表达增加了1.5倍，EdU阳性细胞的百分比提高到1.4倍。lncRNA MALAT-1在斑马鱼胚胎发育过程中动态表达，其可以调节与心脏发育相关基因nkx2.5、gata4和vmhc基因的表达。使用吗啉诺分析斑马鱼胚胎中MALAT-1功能，发现注射84.8%的吗啉诺后，胚胎的自然死亡率为2.9%，存在扭曲的胚胎为12.3%，只有2%的胚胎在早期发育中死亡。当使用针对MALAT-1前体的吗啉诺时，81.4%的胚胎死亡，13.4%的胚胎表型发生严重改变。因此，吗啉诺可能在斑马鱼的胚胎神经系统发育中起到重要作用[19]。lncRNA MIR122HG可以负向调节转化生长因子-β激活的激酶1触发的核因子-κB（NF-κB）和干扰素调节因子3信号通路，过表达MIR122HG将使鳜鱼（Siniperca chuatsi）横纹病毒刺激下的鮸鱼（Miichthys miiuy）肠细胞中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-8（IL-8）、Ⅱ型干扰素（IFN-2）和抗黏病毒蛋白1（Mx1）的表达水平降低，敲低MIR122HG将使鳜鱼横纹病毒刺激下的鮸鱼脾细胞中肠细胞中TNF-α、IL-8、IFN-2和Mx1表达水平的增加1.5~2.0倍。随后减弱先天免疫反应，可通过作为miR-122-5p的前体产生miR-122-5p，然后间接抑制TAK1介导的抗病毒免疫反应[20]。利用全基因组的表达分析，表明lncRNA LDAIR受日本青鳉的光周期影响，野生型小花旗鱼比lncRNA LDAIR敲除型小花鱼表现出更多的避光行为，在长时间的光照条件下，lncRNA LDAIR敲除型青金石比野生型的垂直探索高1.5倍，但是野生型青金石冷冻持续时间是敲除型的2.5倍，LDAIR对促肾上腺皮质激素释放激素受体2的光周期进行调节，调节了其对季节性环境变化的适应行为[21]。Yang等[22]研究发现，大菱鲆在经过安圭拉弧菌激发后，肠道中lncRNA SETD3-OT在6 h后下调了2.22倍，皮肤中lncRNA SETD3-OT 6 h后下调了6.67倍，12 h和24 h后二者中的lncRNA SETD3-OT分别下调5和6.25倍。在鳃部，SETD3-OT在6 h内显示下调4.35倍。其可能涉及细胞凋亡和周期的调节、免疫细胞的发育和抗感染的免疫反应。琵琶鱼线粒体基因组包括lncRNAs lncCR-H、lncCR-L和lncCOI等非经典基因，lncCOI是一种高含量的线粒体RNA，与COI mRNA反义[23]。Huang等[24]研究了lncRNA在Ybx1介导的脊椎动物发育调控中作用，发现其可能靶向还原氧化相关基因，特别是在lncRNA ENSDART00 000 171 757参与斑马鱼胚胎发育中。Zhang等[25]通过暴露于嗜水气单胞菌和使用RNA-seq分析脾脏基因表达反应测试lncRNA是否参与黑鲤的免疫功能，共鉴定出9 036个可信度高的lncRNA，探明了lncRNA的功能作用和对嗜水蝇抗性黑鲤免疫应答的机制。长期接触米非司酮会抑制雌性尼罗罗非鱼特异性lncRNA的表达，增强雄性特异性lncRNA基因表达，lncRNA表达的动态变化可能解释了米非司酮通过表观遗传修饰诱导的性别逆转[26]。通过对斑马鱼幼虫在恒定黑暗和恒定光照条件下进行RNA-seq分析，从斑马鱼幼虫中识别出约3 220个lncRNAs，这些昼夜节律性表达的lncRNAs可能参与了许多生物学过程，有助于为进一步研究其功能提供参考[27]。Ali等[28]研究发现，对来自5个不同项目的134个RNA-seq数据集识别反义转录物，在全基因组范围内共鉴定了13 503个lncNATs，表明lncNATs参与了鱼类免疫的分子结构。在斑马鱼心力衰竭模型再生过程中，共获得了14 340个lncRNAs，差异表达的lncRNAs大多与肌肉发育有关，表明lncRNAs对心脏再生的贡献程度是未来研究的热点[29]。Li等[30]对罗非鱼基因组中的lncRNAs进行了全基因组鉴定，共发现了72 276个高置信度的lncRNAs。Bai等[31]通过比较大黄鱼不同组织的转录组数据，构建了鳃和皮肤的转录组共表达谱，发现鳃部的差异表达基因和lncRNAs的靶基因特别富集于与免疫有关的几个路径，皮肤中的主要富集在补体和凝血级联途径。蛋白质-蛋白质相互作用网络发现5个重要的差异表达lncRNAs。He等[32]进行RNA测序分析白头翁5个不同发育阶段的lncRNA表达模式，在性腺中共鉴定了12 746个lncRNAs和2 901个差异表达lncRNAs，差异表达lncRNAs的靶基因主要富集在与性腺发育有关的信号通路上。He等[33]研究发现，在经济养殖海水鱼类鳞翅目鱼中鉴定分析了lncRNAs与mRNA对新加坡石斑鱼虹膜病毒感染反应的调控关系，在石斑鱼脾脏细胞中，lncRNAs可能参与了细胞的部分结合和催化活动；在脾脏中，lncRNAs可能参与了免疫系统过程和转录因子活动，表明lncRNAs可以调节免疫相关基因对病毒感染的表达。Wei等[34]利用高通量测序和生物信息学技术对半滑舌鳎的外周血白细胞进行研究，研究壳聚糖寡糖对这些细胞的lncRNA-mRNA表达谱的影响，发现其可能与免疫反应有关，为进一步研究lncRNAs在半滑舌鳎免疫调节中的作用提供参考。Sun等[35]对感染嗜水气单胞菌感染后的鱼肝进行lncRNA-seq，发现差异表达的lncRNAs的靶基因富集在与免疫有关的几个途径中，表明lncRNAs可能参与了宿主对细菌感染反应的调控。Liu等[36]研究发现，从红鲤的头肾分离初级巨噬细胞进行测序，网络的功能富集表明原代头肾巨噬细胞中表达的lncRNAs可能与多种免疫相关信号通路的调节有关。通过对不同养殖密度下的虹鳟鱼的编码和非编码RNAs进行分析，发现参与代谢途径以及免疫和上皮细胞完整性和稳定性相关途径的转录本存在差异，并且观察到差异表达较大的转录物和高表达的lncRNAs之间有很强的相关性[37]。1.3miRNA对鱼类生长发育和免疫的影响虽然miRNA的长度仅有22 nt，但是其功能对鱼类的发育和免疫调节具有重要作用。远洋鱼特有的miR-462/miR-731簇在皮尔查德正黏病毒感染的鱼中被诱导，被认为是早期感染的潜在生物标志物[38]。Ni等[39]研究了橙斑石斑鱼、拟石斑鱼miR-146a在红斑石斑神经坏死病毒感染过程中的调节作用，发现在石斑鱼脾脏细胞中红斑石斑神经坏死病毒感染期间，miR-146a和肿瘤坏死因子受体相关因子6的内源性表达水平随感染时间增加两倍以上，miR-146a的过表达促进了病毒感染，敲除miR-146a明显削弱了外壳蛋白质（CP）和依赖RNA的RNA聚合酶（RDRP）。在红斑石斑鱼神经坏死病毒感染期间，在48 h后，TNF-α、IL-8和白细胞介素-1β（IL-1β）的相对表达量分别下降了49%、37%和49%，miR-146a通过负向调节促进炎症细胞因子的产生，进而促进红斑石斑鱼神经坏死病毒的复制，其也通过TRAF6介导的炎症反应在红斑石斑神经坏死病毒感染中发挥了重要作用。Xu等[40]通过分析发现miR-3570是丰富的miRNA之一，其倍数变化为718.3。杆状病毒感染上调了大黄鱼巨噬细胞中宿主miR-3570的表达，诱导的miR-3570负性调节RNA病毒触发I型干扰素和抗病毒基因产生，从而促进病毒复制，miR-3570抑制线粒体抗病毒信号蛋白的表达，从而抑制其介导的NF-κB和干扰素调节因子3（IRF3）信号传导。杆状病毒上调了鱼类miR-210的表达，miR-210通过NF-κB、IFN调节因子3和JAK/STAT信号通路调节先天免疫应答，诱导型miR-210通过靶向STING介导的单链通路在病毒-宿主相互作用中发挥调节作用[41]。ssa-miR-122的表达在大西洋鲑感染传染性鲑鱼贫血病毒的过程中增加[42]。在大西洋鲑鱼感染鲑鱼甲病毒后鉴定到20个差异表达的miRNAs，miRNA基因的上游序列显示了高密度的顺式调控序列，被称为免疫网络转录因子的结合点[43]。Cao等[44]研究发现，在虹鳟感染传染性造血坏死病毒后的miRNA表达谱中发现12种已知的miRNA和13种新的miRNA在受感染和未受感染的鱼之间表达有差异，功能富集分析发现某些miRNA靶基因与生物调节、免疫系统和信号转导有关，miR-146a-3p、miR-155-5p、miR-216a-5p和miR-499b-5p会影响细胞中的病毒基因表达和病毒滴度。Han等[45]构建了2个来自有或无poly（I：C）感染的大黄鱼个体脾脏的小RNA文库，鉴定出不同表达的miRNA与小黄鱼的免疫调节有关，发现miRNA的靶基因参与了RIG-I样受体（RLR）信号通路。通过高通量测序分析斑马鱼脾脏中针对副结核分枝杆菌感染的miRNA，发现12种已知的miRNA和9种新的miRNA在副结节斑马鱼的脾脏中表达有差异，其靶基因和免疫应答相关，特别是dre-miR-200b-5p、dre-miR-46b、dre-miR-731、dre-miR-222a-3p和dre-miR-34b能够在副结节链球菌攻击时靶向潜在的免疫相关基因[46]。Chen等[47]研究了感染红斑石斑鱼神经坏死病毒的石斑鱼鳍细胞中miRNA的表达谱，发现差异表达miRNA的靶基因拥有广泛的功能，4种差异表达的miRNA（包括miR-1、miR-30b、miR-150和miR-184）对红斑石斑鱼神经坏死病毒复制有影响，表明其表达会影响红斑石斑鱼神经坏死病毒的复制。2竞争性内源性RNA（ceRNA）机制对鱼类生长发育和免疫的影响circRNA和lncRNA可以作为miRNA海绵调节靶基因的表达，通过ceRNA调控机制对鱼类的生长发育和免疫调节发挥重要作用。通过构建免疫相关的ceRNA网络，发现lncRNAs MSTRG.11484.2，MSTRG.32014.1和MSTRG.29012.1通过PC-5p-43254_34、PC-3p-28352_70和bta-miR-11987_L-1R-1_1ss8TA调节相关基因，如IFIH1、DHX58和IRF3，circRNA5 279和circRNA5277通过吸附oni-miR-124a-2-p5_1ss13GA调节tap2的表达。这些发现扩大了对虹鳟鱼先天免疫系统的了解[48]。Cui等[49]研究表明，SCRV处理后，M.miiuy肾细胞系中miR-122的过表达降低了线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS）的mRNA表达水平1.5倍，而转染miR-122抑制剂增加了MAVS的mRNA表达水平；与对照相比，过表达miR-122抑制了MAVS过表达诱导的NF-κB、IRF3、干扰素刺激应答元件（ISRE）和I型干扰素（IFN-1）荧光素酶报告基因的激活。结果发现MIR122HG可以促进SCRV的复制。Chu等[50]研究发现，lncRNA AANCR作为miR-210的竞争性内源性RNA，控制了MITA的蛋白丰度，从而抑制鳜鱼横纹肌病毒的复制，促进抗病毒反应，内源性miR-210的抑制提高了炎症细胞因子和抗病毒基因的表达，miR-210的过表达导致鳜鱼横纹肌病毒感染后细胞增殖降低，而miR-210表达的抑制导致细胞活力和增生有效增加，表明宿主miR-210可以抑制对鳜鱼横纹肌病毒感染的抗病毒反应，从而促进病毒复制。Pan等[51]研究发现，名为LTCONS 5539的lncRNA在大黄鱼的抗病毒和抗菌反应中起着重要作用，在MIC肠细胞中过表达lncRNA LTCONS8后，TNF-α、白细胞介素-1（IL-1）和白细胞介素-6β（IL-6β）的表达水平分别提高约5.2、5.10、5 539倍，lncRNA LTCONS5539可以提高LPS处理的MIC肠细胞中TNF-α、IL-8和IL-1β的表达水平。Zheng等[52]研究发现，lncRNA IRL可以作为远洋鱼先天免疫的调节因子，敲除lncRNA IRL可以明显抑制LPS刺激下炎症细胞因子TNF-α、白细胞介素-6（IL-6）、IL-8和IL-1β的表达。敲除也会使凋亡细胞的比例增加。lncRNA IRL作为miR-27c-3p的竞争性内源RNA，而miR-27c-3p对IRAK4的mRNA和蛋白丰度的调节具有作用，并促进免疫反应。Zheng等[53]研究发现，lncRNA NARL作为miR-217-5p的ceRNA调节NOD1的蛋白丰度，lncRNA NARL在鱼类中是正向调节器，通过抑制对NOD1-NF-κB/IRF3介导的信号传导的反馈，NARL可以逆转miR-217-5p对NF-κB、IL-8和IL-1β基因的荧光素酶活性的副作用1.5倍。Li等[54]研究发现，lncRNA-SUMO3和lncRNA-HDMO13可能通过吸附miR-21和miR-142a-3p，进而调节其下游促炎症因子，参与嗜水气单胞菌感染后的炎症反应，调节草鱼炎症的分子机制。Fan等[55]研究发现，LncRNA-WAS在脾脏中表达是其他组织中的100倍以上，lncRNA-C8807在脾肾和头肾中高表达，lncRNA-WAS和lncRNA-C8807对NF-κB的活性分别提高了79.27%和81.13%，其增加了TNF-α、IL-1β和IL-6的表达，同时lncRNA-WAS、lncRNA-C8807 LncRNA-WAS和lncRNA-C8807可以与miR-142a-3p相互作用，影响促炎症基因和NF-κB的途径，参与感染嗜水气单胞菌后的炎症反应。Pang等[56]研究发现，lncRNA-ANAPC2和lncRNA-NEFM可以影响miR-451的表达，进而通过调节miR-451/npr2/hdac8轴来调节LPS诱导的炎症反应。在斑马鱼中鉴定出了3 868个circRNA，且circRNA具有作为dre-miR-2 193海绵的潜力，共有1 122个斑马鱼circRNA显示出保守的特性，结果为斑马鱼circRNA的进一步研究提供参考[57]。Ali等[58]在表现出截然不同的表型的鱼类家族中分别鉴定了240个和1 280个表达不同的蛋白编码基因和lncRNAs，不同表达的lncRNAs对影响肌肉质量性状的miRNAs有潜在的海绵功能。Ye等[59]在大草鱼的试验中，发现大脑和肝胰腺中的ceRNA网络分别参与了大脑发育和营养代谢。Cai等[60]研究发现，大菱鲆肝脏在感染后，lncRNAs在几个免疫相关的信号通路中明显富集，共鉴定了492个DE lncRNA-DE miRNA-DE mRNA网络，这些受控网络中有92个与免疫有关。Gao等[61]通过对感染不同时间的黑石鱼脾脏中进行了RNA-seq，表明其在几个与免疫相关的途径中明显富集。Xia等[62]分析了大西洋鲑鱼鳃在不同剂量沙门氏菌感染下的lncRNAs、miRNAs和mRNAs的情况，功能分析显示这些基因广泛参与免疫相关途径，进一步预测了3个lncRNA-miRNA-mRNA调节轴（XR_001 323 044.1-ssa-miR-155-5p-ATM，TCONS_00 050 831-ssa-miR-551-3p-TP53，TCONS_00 000 129-ssa-miR-8 157-3p-MDM4）作为调节大西洋鲑鱼对沙门氏菌感染的免疫反应的潜在新型生物标志物。3展望虽然鱼类非编码RNA的研究主要集中在生殖细胞发育、免疫系统以及脂类代谢等方面，但随着研究的深入，非编码RNA在其他方面也会有新的发现。同时，对已发现的非编码RNA进行基因分型和功能预测分析也是必要的，也需要额外的试验验证来确认硬骨动物中的非编码RNA。未来需要通过基因组学、转录组学等方法对鱼类中非编码RNA进行进一步的分析研究，也可以通过建立鱼类细胞系对已知或未知非编码RNA进行筛选研究。