VHSV是一種對(duì)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(guó)，大菱鲆養(yǎng)殖過(guò)程中，VHSV常在冬春季節(jié)水溫低于15°C時(shí)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(dāng)水溫超過(guò)20°C，大菱鲆死亡率顯著降低；水溫高于25°C時(shí)，VHSV感染難以在大菱鲆體內(nèi)建立，不過(guò)其具體機(jī)制此前尚不明確。
近期，一項(xiàng)發(fā)表于《Virology》的研究揭示了溫度對(duì)病毒性出血性敗血癥病毒（VHSV）感染大菱鲆的影響機(jī)制。該研究由韓國(guó)全南國(guó)立大學(xué)和印度喀拉拉邦漁業(yè)與海洋研究大學(xué)的學(xué)者合作完成，為理解魚類病毒感染與免疫反應(yīng)提供了新視角。
研究?jī)?nèi)容
研究人員通過(guò)體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比了15°C、20°C和25°C三個(gè)溫度條件下，VHSV的感染模式和大菱鲆的免疫反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)主要聚焦于VHSV感染的主要靶器官——脾臟。
圖 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及病毒復(fù)制情況
從病毒mRNA表達(dá)情況來(lái)看（圖1），體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，15°C時(shí)病毒mRNA在48小時(shí)達(dá)到峰值，約為106拷貝/μg，之后下降；20°C時(shí)，24小時(shí)達(dá)到峰值且水平高于15°C，隨后下降；25°C時(shí)，24小時(shí)達(dá)到峰值，但72小時(shí)后病毒水平低于檢測(cè)限。體外實(shí)驗(yàn)則顯示，15°C時(shí)病毒復(fù)制穩(wěn)步上升，120小時(shí)達(dá)到約107.3拷貝/μg；20°C和25°C時(shí)，分別達(dá)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(xì)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(xì)胞培養(yǎng)120小時(shí)后的變化情況。圖中可以看到細(xì)胞病變效應(yīng)（CPE）在15°C時(shí)最為明顯，而在20°C和25°C時(shí)未觀察到明顯的CPE。
圖 3 模式識(shí)別受體（PRR）基因表達(dá)
在免疫反應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)方面，模式識(shí)別受體（PRR）基因如TLR3、TLR7和MDA5的表達(dá)受溫度影響（見圖3）。體外實(shí)驗(yàn)中，15°C和20°C下，TLR3和TLR7呈周期性變化，15°C組在24-72小時(shí)表達(dá)更高，120小時(shí)時(shí)20°C組最高；MDA5表達(dá)隨溫度降低而升高。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，20°C組12小時(shí)時(shí)TLR3和TLR7表達(dá)較高，25°C組72小時(shí)時(shí)MDA5表達(dá)最高。
促炎細(xì)胞因子基因IL-1β、IL6和TNFα的表達(dá)同樣與溫度有關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)里，15°C組這些基因表達(dá)更高；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，20°C時(shí)大菱鲆脾臟中IL-1β和IL6在24小時(shí)表達(dá)達(dá)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(dá)模式。20°C時(shí)，ISG15和Mx在72-120小時(shí)高表達(dá)，抑制了病毒復(fù)制，研究推測(cè)ISG15在抗病毒反應(yīng)中作用更顯著。
圖 4 不同溫度下CD4和CD8基因的表達(dá)
不同溫度下，大菱鲆脾臟中CD4和CD8的表達(dá)也有所不同（見圖4）。15°C早期感染階段，CD4和CD8表達(dá)較高，24小時(shí)后病毒復(fù)制低于20°C；20°C和25°C時(shí)，CD8表達(dá)隨溫度升高而增加，表明CD8 T細(xì)胞在不同溫度下對(duì)病毒感染的反應(yīng)不同。
該研究表明，溫度顯著影響VHSV在大菱鲆體內(nèi)的復(fù)制，免疫細(xì)胞在抵御病毒復(fù)制中起重要作用。未來(lái)研究可借助流式細(xì)胞術(shù)深入分析CD8 T細(xì)胞的增殖和活化情況，進(jìn)一步探究病毒復(fù)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(xué)依據(jù)。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.virol.2025.110390
來(lái)源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~梁冬雪。
