编辑推荐：
为解决高致死性弧菌病（HLVD）对凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）养殖造成的严重损失问题，研究人员开展了凡纳滨对虾抵御副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus，VpHLVD）机制的转录组学研究。结果发现抗病虾免疫优势明显，该研究有助于防控 HLVD，减少养殖损失。
在对虾养殖的广阔世界里，有一种可怕的 “杀手” 正威胁着凡纳滨对虾的生存，它就是由副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）的强毒株引发的高致死性弧菌病（HLVD） 。这种疾病一旦爆发，会导致凡纳滨对虾幼体大量死亡，给养殖户带来巨大的经济损失。近年来，虽然研究人员成功分离出了高抗病性的凡纳滨对虾菌株，但它们抗病的内在机制却还是个未解之谜。为了揭开这个谜团，自然资源部第三海洋研究所的研究人员勇挑重担，开展了一项意义重大的研究。他们通过对感染
VpHLVD后的易感和抗病凡纳滨对虾进行转录组分析，深入探究抗病虾的免疫机制。研究最终发现，抗病虾在抵御
VpHLVD入侵方面有着独特的 “本领”，它们在感染早期能有效防止病菌入侵，中后期还能增强免疫反应。这一发现对于防控 HLVD、推动对虾养殖业的健康发展具有至关重要的意义，相关研究成果发表在了《Scientific Reports》上。
研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：从厦门新荣腾水产养殖有限公司获取实验用虾，分为易感和抗病两组。实验时，人工感染VpHLVD ，在不同时间点采集样本。通过 LC-MS/MS 分析易感虾粪便成分；利用 TRIzol 法提取总 RNA，进行 Illumina 测序、转录组组装和功能注释；运用 DESeq2 等软件进行差异表达基因（DEGs）分析；采用 qRT-PCR 验证转录组结果。
研究结果如下：
- 凡纳滨对虾幼体抗病性评估：将抗病和易感虾幼体在特定条件下适应环境后，人工感染VpHLVD 。观察发现，抗病虾在感染后死亡率低、活力强，而易感虾出现明显病理症状，24 小时内死亡率飙升至 96%，这表明抗病虾在对抗VpHLVD感染方面具有显著优势。
- 易感虾粪便的 LC-MS/MS 分析：研究人员发现易感虾存在粪便粘连现象，通过 LC-MS/MS 分析其粪便，发现主要含有细胞骨架蛋白，如肌球蛋白重链 2 型、快型骨骼肌肌动蛋白 15 等，而抗病虾粪便中未发现明显蛋白条带，这说明VpHLVD感染严重破坏了易感虾的消化系统结构完整性。
- Tc 毒素基因的检测：采用 qRT-PCR 检测VpHLVD Tc 毒素（TcA 和 TcB 亚基）的表达。结果显示，在易感虾组中，随着感染时间延长，Tc 毒素转录水平逐渐升高；而在抗病虾组中，未检测到 Tc 毒素转录本，这进一步证实了抗病虾在抵抗VpHLVD感染方面的优势，暗示其可能通过阻止VpHLVD入侵来实现抗病。
- 转录组测序分析和功能注释：研究人员在不同时间点采集样本进行转录组测序，获得了高质量数据。经拼接得到 30768 个单基因，并对其进行功能注释，发现这些基因在生物过程、细胞组成和分子功能等方面具有多样化作用，为后续研究奠定了基础。
- 未感染虾的 DEGs 分析：对比未感染的抗病虾和易感虾的基因表达，发现抗病虾有 2874 个差异表达基因，其中与免疫相关的基因上调，如丝氨酸蛋白酶抑制剂、溶菌酶样蛋白等；而与弧菌感染相关的基因下调，如毒素结合基因和促进弧菌定植的基因。KEGG 和 GO 分析表明，抗病虾在免疫相关通路和功能上具有更高的基线表达，增强了其抵抗VpHLVD感染的能力。
- VpHLVD感染虾的 DEGs 分析：感染 6 小时后，易感虾有 924 个基因发生显著变化，抗病虾有 341 个基因变化；12 小时后，易感虾 1778 个基因改变，抗病虾 2137 个基因改变。KEGG 和 GO 分析显示，感染过程中，易感虾和抗病虾的基因反应和免疫通路激活存在明显差异。抗病虾在感染中后期免疫反应增强，而易感虾的防御能力则逐渐减弱。
- 易感虾的 Venn 分析：对易感虾进行基因表达谱分析，发现 412 个基因在感染 6 小时和 12 小时后均上调，其中 301 个基因持续上调，这些基因主要集中在关键免疫通路和抗菌肽生产等相关功能上。进一步分析发现，部分基因在抗病虾中的基线表达水平显著高于易感虾，表明它们在抵抗弧菌感染中起关键作用。
- DEGs 的验证：随机选择 11 个 DEGs 进行 qRT-PCR 验证，结果与转录组数据高度一致，证明了转录组测序分析的可靠性。
研究结论和讨论部分指出，本研究明确了抗病虾能有效抵抗 HLVD，其抗病机制主要包括感染前较高的免疫相关基因基线表达，以及感染过程中独特的免疫反应模式。在感染早期，抗病虾免疫反应相对较慢，但中后期会显著增强。研究还鉴定出多个与弧菌免疫相关的关键基因，如丝氨酸蛋白酶抑制剂 I/II 样、Kruppel 同源物 1 样等，以及 Toll/IMD 信号通路、细胞凋亡（Apoptosis）和 FoxO 信号通路等在感染过程中的重要作用。这些发现为深入理解对虾与弧菌的相互作用机制提供了重要依据，也为开发更有效的弧菌感染防控策略指明了方向，对推动对虾养殖业的可持续发展具有重要意义。
