VHSV是一種對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)危害極大的病毒,屬于彈狀病毒科。在韓國,大菱鲆養(yǎng)殖過程中,VHSV常在冬春季節(jié)水溫低于15°C時爆發(fā),引發(fā)魚體肌肉出血、腹水等癥狀,造成大量死亡。但當水溫超過20°C,大菱鲆死亡率顯著降低;水溫高于25°C時,VHSV感染難以在大菱鲆體內(nèi)建立,不過其具體機制此前尚不明確。
近期,一項發(fā)表于《Virology》的研究揭示了溫度對病毒性出血性敗血癥病毒(VHSV)感染大菱鲆的影響機制。該研究由韓國全南國立大學和印度喀拉拉邦漁業(yè)與海洋研究大學的學者合作完成,為理解魚類病毒感染與免疫反應提供了新視角。
研究內(nèi)容
研究人員通過體外和體內(nèi)實驗,對比了15°C、20°C和25°C三個溫度條件下,VHSV的感染模式和大菱鲆的免疫反應,實驗主要聚焦于VHSV感染的主要靶器官——脾臟。
圖 1 實驗設計及病毒復制情況
從病毒mRNA表達情況來看(圖1),體內(nèi)實驗中,15°C時病毒mRNA在48小時達到峰值,約為106拷貝/μg,之后下降;20°C時,24小時達到峰值且水平高于15°C,隨后下降;25°C時,24小時達到峰值,但72小時后病毒水平低于檢測限。體外實驗則顯示,15°C時病毒復制穩(wěn)步上升,120小時達到約107.3拷貝/μg;20°C和25°C時,分別達到106.3和104.7拷貝/μg,且25°C與低溫組相比有10倍以上差異。
圖 2 細胞培養(yǎng)中的VHSV感染變化
圖2展示了在不同溫度(15°C、20°C和25°C)下,感染VHSV后的原代脾臟細胞培養(yǎng)120小時后的變化情況。圖中可以看到細胞病變效應(CPE)在15°C時最為明顯,而在20°C和25°C時未觀察到明顯的CPE。
圖 3 模式識別受體(PRR)基因表達
在免疫反應相關(guān)基因表達方面,模式識別受體(PRR)基因如TLR3、TLR7和MDA5的表達受溫度影響(見圖3)。體外實驗中,15°C和20°C下,TLR3和TLR7呈周期性變化,15°C組在24-72小時表達更高,120小時時20°C組最高;MDA5表達隨溫度降低而升高。體內(nèi)實驗中,20°C組12小時時TLR3和TLR7表達較高,25°C組72小時時MDA5表達最高。
促炎細胞因子基因IL-1β、IL6和TNFα的表達同樣與溫度有關(guān)。體外實驗里,15°C組這些基因表達更高;體內(nèi)實驗中,20°C時大菱鲆脾臟中IL-1β和IL6在24小時表達達到峰值。干擾素相關(guān)基因IFN-1β、ISG15和Mx也呈現(xiàn)出溫度依賴的表達模式。20°C時,ISG15和Mx在72-120小時高表達,抑制了病毒復制,研究推測ISG15在抗病毒反應中作用更顯著。
圖 4 不同溫度下CD4和CD8基因的表達
不同溫度下,大菱鲆脾臟中CD4和CD8的表達也有所不同(見圖4)。15°C早期感染階段,CD4和CD8表達較高,24小時后病毒復制低于20°C;20°C和25°C時,CD8表達隨溫度升高而增加,表明CD8 T細胞在不同溫度下對病毒感染的反應不同。
該研究表明,溫度顯著影響VHSV在大菱鲆體內(nèi)的復制,免疫細胞在抵御病毒復制中起重要作用。未來研究可借助流式細胞術(shù)深入分析CD8 T細胞的增殖和活化情況,進一步探究病毒復制與溫度的關(guān)系,為水產(chǎn)養(yǎng)殖中防控VHSV感染提供科學依據(jù)。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.virol.2025.110390
來源:微生物安全與健康網(wǎng),作者~梁冬雪。