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在水产养殖中，日本鳗常受迟缓爱德华氏菌（Edwardsiella anguillarum）侵袭，造成严重经济损失。研究人员开展以芽孢杆菌芽孢展示外膜蛋白 A（OmpA）的浸浴免疫研究，发现可提高鳗鱼存活率，揭示了相关免疫应答分子机制，为鳗鱼免疫策略提供理论依据。
在水产养殖领域，日本鳗（
Anguilla japonica）因其重要的经济价值，在亚洲的渔业经济和饮食文化中占据着关键地位。然而，如同隐藏在暗处的 “杀手”，迟缓爱德华氏菌（
Edwardsiella anguillarum）的出现，给日本鳗的养殖带来了巨大的危机。这种细菌引发的出血性败血症，致使日本鳗死亡率飙升，养殖户们损失惨重。
以往，化学消毒和口服抗生素是应对细菌疾病的常用手段，但随着人们对食品安全和环境保护的重视，抗生素和化学药物的使用受到了严格限制。在疫苗研发方面，虽然亚单位疫苗展现出一定潜力，但传统的 OmpA 疫苗存在诸多问题，如体外表达后需腹腔注射，成本高、操作复杂，且添加佐剂可能对鱼体健康和产品质量产生不良影响。同时，基于芽孢杆菌表面展示技术（BSSD）开发的口服疫苗，也因个体摄食差异难以准确评估保护效果。在这样的困境下，探寻一种更安全、有效的免疫方式迫在眉睫。
为了攻克这些难题，来自集美大学的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于用芽孢杆菌（Bacillus subtilis）芽孢展示 OmpA 进行浸浴免疫，深入探究其对日本鳗抵御迟缓爱德华氏菌感染的效果及转录组机制。研究成果发表在《Aquaculture Reports》上，为水产养殖免疫领域带来了新的曙光。
在这项研究中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：
- 实验动物分组与处理：选取健康日本鳗，随机分为 4 组，分别用 PBS、野生型芽孢杆菌芽孢、展示 OmpA 的芽孢杆菌芽孢、灭活迟缓爱德华氏菌进行浸浴免疫。
- 组织样本处理与检测：免疫 28 天后，对鳗鱼进行攻毒实验，48 小时后采集肝脏、肾脏等组织样本，制作石蜡切片进行组织病理学分析，观察组织病变情况。
- 转录组测序分析：提取头部肾脏样本 RNA，进行转录组测序（RNA - seq），分析基因表达变化，筛选差异表达基因（DEGs），并进行功能富集分析。
- 蛋白 - 蛋白相互作用网络构建：利用 STRING 数据库构建蛋白 - 蛋白相互作用（PPI）网络，挖掘关键蛋白，探究免疫相关分子机制。
研究结果如下：
- 相对免疫保护效果：经过 28 天免疫后，用迟缓爱德华氏菌攻毒，监测 14 天内鳗鱼的死亡率。结果显示，对照组（Con_inf）存活率仅 30%，而展示 OmpA 芽孢杆菌芽孢免疫组（WA_inf）和灭活迟缓爱德华氏菌免疫组（EA_inf）存活率分别达到 70% 和 75%，相对存活率（RPS）分别为 64.3% 和 57.1%，表明浸浴免疫能有效提高鳗鱼对迟缓爱德华氏菌感染的抵抗力。
- 组织病理学变化：对感染后鳗鱼的肝脏和肾脏进行组织病理学检查发现，对照组肝脏出现静脉淤血、血栓形成、细胞水肿和广泛空泡化等病变；肾脏的肾小管上皮细胞裂解坏死，肾小球毛细血管肿胀。免疫组虽然也有病变，但程度相对较轻。例如，WA_inf 组肝脏仅出现肝静脉和窦状隙扩张、肝细胞萎缩和颗粒变性；EA_inf 组病变则更为复杂，包括肝细胞水肿、血栓形成、部分坏死等。这说明免疫处理减轻了细菌感染对组织器官的损伤。
- 基因表达与功能分析：通过转录组测序和分析，研究人员发现不同免疫组与对照组相比，存在大量差异表达基因。在 WA_inf 组与对照组（Con_inf）比较中，鉴定出 1973 个 DEGs；WA_inf 组与野生型芽孢杆菌芽孢免疫组（WC_inf）比较中，有 1015 个 DEGs。这些 DEGs 主要注释到 “催化活性”“结合”“细胞部分”“膜部分”“生物调节” 和 “细胞过程” 等功能类别，以及 “癌症”“传染病”“免疫系统” 和 “信号转导” 等 KEGG 通路。进一步的富集分析表明，WA_inf 组与 WC_inf 组比较中，DEGs 显著富集在 “转运体活性”“血红素结合” 和 “氧化还原酶活性” 等 GO 术语，以及 10 条免疫相关 KEGG 通路。
- 关键基因与蛋白分析：在 WA_inf 组与 WC_inf 组的比较中，研究人员通过 PPI 网络分析确定了 17 个与免疫相关的关键 DEGs 和 4 个关键蛋白（NOP58、GAPDH、AGXT2 和 AOX6）。其中，NOP58 基因高表达可能通过调节免疫细胞活性影响宿主抗感染免疫反应；GAPDH 基因下调可能增强免疫细胞抗凋亡能力；AGXT2 参与氨基酸代谢和血管调节；AOX6 与抗氧化反应相关，其下调表明免疫组细胞抗氧化状态相对正常。
研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了芽孢杆菌芽孢展示 OmpA 浸浴免疫对日本鳗抗迟缓爱德华氏菌感染的免疫保护机制。较高的 RPS 表明该免疫方式效果显著，组织病理学变化直观呈现了免疫对组织损伤的缓解作用，大量的 DEGs 及其功能注释和富集分析，从分子层面解析了免疫应答过程。关键基因和蛋白的确定，为深入理解免疫机制提供了重要靶点。这些发现不仅为研究芽孢表面展示亚单位疫苗的免疫机制提供了参考，也为水产养殖中鳗鱼的免疫防治策略提供了坚实的理论基础，有望推动水产养殖行业的健康发展，帮助养殖户减少经济损失，保障日本鳗养殖业的可持续发展。
