中大新聞網訊(通訊員呂娟容)魚類為代表的海水養殖業正在向工業化轉型升級,而日益嚴重的病害和水產品安全問題正成為我國海水魚類養殖業綠色高質量發展的制約性障礙之一。弧菌適應性和抗逆性強,是海洋環境的優勢種群,我國主養的海水魚類如大黃魚、鲆鰈類、石斑魚等都飽受弧菌病的困擾。根據《2022中國漁業統計年鑒》數據顯示,我國石斑魚2021年養殖產量已達20萬噸,占國際石斑魚養殖產量的80%以上,在我國海水養殖魚類產量中位列第三,我國現已形成了完整的石斑魚養殖產業鏈。但是,石斑魚每年因病害經濟損失高達數億元,其中弧菌病就是我國石斑魚養殖所面臨最主要的病害之一。
針對石斑魚養殖產業所面臨的瓶頸問題,中山大學有害生物控制與資源利用國家重點實驗室張勇教授團隊通過對斜帶石斑魚進行副溶血弧菌人工感染,發現青斑的死亡主要發生在副溶血弧菌感染的早期(圖1),并伴有明顯的脾臟出血損傷。RNA-seq 與 miRNA-seq 聯合分析深入探究發現弧菌可能通過調節糖代謝和肌動蛋白穩態來實現其增殖和免疫逃避。此外,多個宿主關鍵的miRNA(如miR-144-y, novel-m0459-5p, miR-378-y等)和基因(如SRECII等)參與免疫應答相關途徑,包括補體系統、細胞因子-細胞因子-受體相互作用、p53信號通路等,以幫助宿主抵抗感染(圖2)。
圖1 副溶血性弧菌感染后斜帶石斑魚的癥狀和累積存活率
圖2 差異表達miRNA靶基因的功能注釋分析和miRNA-mRNA-pathway互作網絡
該研究以“Integrative Analyses of mRNA and MicroRNA Expression Profiles Reveal the Innate Immune Mechanism for the Resistance to Vibrio parahaemolyticus Infection in Epinephelus coioides”為題,于2022年8月19日在Frontiers in immunology雜志在線發表。論文以副溶血弧菌和斜帶石斑魚為研究對象,探討宿主應對病原菌感染的免疫機制。對副溶血性弧菌感染的斜帶石斑魚的脾臟進行了RNA-seq 與 miRNA-seq 聯合分析,并篩選出多個參與調節宿主免疫應答的關鍵通路,為副溶血性弧菌感染的防治提供了理論指導。候選的miRNA和靶基因在未來抗弧菌免疫反應的深入研究中值得更多關注。有害生物控制與資源利用國家重點實驗室為第一完成單位。張勇教授和盧丹琪副教授為本文的共同通訊作者,生命科學學院博士畢業生喬西鳳和在讀碩士生盧裕友為本文的共同第一作者。林浩然院士和李水生副教授為本文提供了重要指導。該研究受到國家重點研發計劃、廣東省重點領域研發項目等基金資助。