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草鱼出血病(GCHD)由草鱼呼肠孤病毒 II 型(GCRV-II)引发,严重阻碍草鱼养殖。研究人员建立了源自草鱼脑组织的 GCBr 细胞系。该细胞系可高效繁殖 GCRV-II,为研究 GCRV-II 致病机制及防控 GCHD 提供新工具。
在我国水产养殖业中,草鱼可是 “明星选手”。它生长速度快、肉质鲜美,还是本土的食草鱼类,深受养殖户喜爱。根据 2024 年《中国渔业统计年鉴》的数据,2023 年草鱼的年产量高达 5941315 吨,连续多年稳坐淡水鱼产量的头把交椅。可谁能想到,一种名为草鱼出血病(GCHD)的疫病,却像个 “大反派”,严重阻碍着草鱼养殖业的发展。
草鱼出血病是由草鱼呼肠孤病毒(GCRV)引起的,这是一种急性、严重且具有传染性的疾病。患病的草鱼,鳃、鳍、肌肉和肠道等部位会出现出血、充血的症状,死亡率极高。养殖户们眼睁睁看着辛苦养的鱼生病死去,经济损失巨大。而在已知的 GCRV 三种基因型(I、II、III)中,GCRV-II 是导致我国草鱼出血病爆发的 “罪魁祸首”。
目前,虽然有一些细胞系用于 GCRV-II 的研究,比如草鱼肾脏(CIK)细胞系、草鱼卵巢(GCO)细胞系和草鱼鳔(CiSB)细胞系等,但是它们都存在一些 “小毛病”,像病毒复制效率低、病毒毒力丧失、存在潜伏感染等问题,这使得它们在疫苗研发等方面的应用受到了限制。所以,建立一种新的能高效繁殖 GCRV-II 的细胞系迫在眉睫。
为了解决这个难题,河南师范大学的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们成功建立了一种新的细胞系 —— 草鱼脑细胞系(GCBr),并对其进行了全面的研究。这一研究成果发表在《Aquaculture》杂志上,为草鱼出血病的防治带来了新的希望。
研究人员在这项研究中,运用了多种关键技术方法。首先,他们精心挑选实验用的草鱼,分别从河南师范大学水产学院获取用于原代培养的草鱼,从中国科学院水生生物研究所齐永楼博士处获得用于病毒攻毒实验的草鱼,并为这些草鱼营造了适宜的生活环境。接着,他们进行原代细胞培养和传代培养,成功建立了 GCBr 细胞系。之后,利用病毒感染实验、PCR 检测、绘制病毒生长曲线以及透射电镜观察等技术,来验证 GCBr 细胞系对 GCRV-II 的繁殖能力。同时,还开展动物实验,观察感染病毒后的草鱼的发病情况和免疫反应。
下面来看看具体的研究结果:
- 细胞系的建立和基本特性:经过 7 天的原代培养,研究人员通过光学显微镜观察到了细胞团,这些细胞不断增殖,逐渐形成单层细胞。将其按 1:1 的比例传代到新的培养瓶中,经过多次传代和反复冻融,细胞依然保持成纤维细胞的形态。这个新建立的细胞系被命名为 GCBr 细胞系,目前已经传代超过 60 次。
- GCRV-II 在 GCBr 细胞中的繁殖能力:通过病毒感染实验、PCR 检测、病毒生长曲线绘制和透射电镜观察,研究人员证实了 GCRV-II 能够在 GCBr 细胞中连续高效地繁殖。感染后的 GCBr 细胞在 3 天后出现了非典型的细胞病变效应,细胞变得更加圆润。
- 动物实验结果:研究人员用在 GCBr 细胞中繁殖的 GCRV-II 对草鱼进行攻毒实验,结果发现草鱼的死亡率高达 100%。患病草鱼出现了肌肉出血的症状,并且在脑组织中发现了病毒包涵体。同时,研究人员还检测了草鱼在不同时间点脑、肠和肝脏中的宿主免疫反应。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,他们成功建立并鉴定了 GCBr 细胞系,其对 GCRV-II 的繁殖具有高度的易感性。动物实验表明,在 GCBr 细胞中繁殖的子代病毒能够引发草鱼出血病,并诱导草鱼产生免疫反应。这一细胞系为 GCRV-II 的研究提供了一种全新且强大的体外模型,有助于深入阐明 GCRV-II 的致病机制,为草鱼出血病的防控提供了有力的支持。它就像一把 “钥匙”,有望打开攻克草鱼出血病的大门,推动草鱼养殖业的健康发展。这一研究成果不仅为水产养殖领域的病毒研究提供了新的思路和方法,也为后续的疫苗研发和疾病防治奠定了坚实的基础,在水产养殖产业中具有重要的应用价值。