南方蓝鳍金枪鱼养殖中免疫基因转录与Cardicola spp.感染的关联性研究

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Aquaculture 3.9

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  本研究针对南方蓝鳍金枪鱼(SBT)养殖业中Cardicola forsteri和C. orientalis感染导致的健康问题,通过分析il1b、il8、tnf2、igm、mhc2和tcrb等免疫基因在前肾和鳃中的表达变化,揭示了寄生虫不同生命周期阶段与宿主免疫应答的关联。结果表明,igm和mhc2表达与成虫负荷正相关,而tcrb在鳃中的表达与C. orientalis感染负相关,为优化抗寄生虫治疗时机提供了理论依据。

  

在澳大利亚价值数亿美元的南方蓝鳍金枪鱼(Thunnus maccoyii)养殖产业中,血吸虫Cardicola forsteri和C. orientalis感染是导致经济损失的主要病因。这些寄生虫通过中间宿主多毛类环节动物传播,成虫寄生于心脏,虫卵滞留鳃部引发呼吸障碍,传统吡喹酮(PZQ)治疗虽将死亡率从15%降至1%,但无法完全清除感染。更棘手的是,宿主对不同生命阶段寄生虫的免疫应答机制尚未阐明,这限制了精准防控策略的制定。

针对这一产业痛点,澳大利亚研究团队在2022年养殖季对23尾金枪鱼进行纵向研究,采集4、8、10周养殖个体的前肾和鳃组织。运用RT-qPCR技术检测il1b、il8、tnf2、igm、mhc2和tcrb基因表达,同时通过虫卵计数、成虫解剖和ITS-2 rDNA定量多维度评估感染负荷。

3.1 免疫基因表达与Cardicola spp.感染的关联
研究发现前肾中igm和mhc2表达在成虫阳性个体显著升高(p<0.05),其中igm表达与鳃丝虫卵数(r=0.662)和C. forsteri DNA载量(r=0.722)均呈强正相关。值得注意的是,鳃部tcrb表达与心脏成虫数(r=-0.477)及C. orientalis DNA(r=-0.424)显著负相关,提示该物种可能通过下调T细胞受体逃避免疫监视。

3.2 养殖周期中的免疫动态变化
随时间推移,前肾中适应性免疫基因(igm/mhc2/tcrb)表达持续上升,而鳃部先天免疫基因il1b和il8显著下降。这种组织特异性差异可能与水温降低(18.5→17.8°C)抑制鳃部炎症反应有关,但C. forsteri DNA载量在10周时显著增加,表明宿主未能建立有效免疫清除。

该研究首次系统描绘了SBT对Cardicola spp.的多层次免疫应答图谱:虫卵主要激发il8介导的炎症反应和igm主导的体液免疫;成虫则诱导mhc2抗原呈递和tcrb+ T细胞活化。但tcrb在鳃部的负调控现象,揭示了寄生虫可能的免疫逃逸策略。这些发现为优化PZQ治疗窗口提供了分子依据——建议在igm/mhc2表达高峰期间用药,可协同增强药效。未来需结合SBT和C. forsteri基因组数据,通过单细胞测序等技术深入解析宿主-寄生虫互作机制,推动疫苗研发进程。

发表于《Aquaculture》的这项研究,不仅为金枪鱼养殖业的精准防疫树立了新标杆,其揭示的"寄生虫生命周期-免疫应答时相"关联规律,也为其他水产寄生虫病防控提供了范式参考。

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