RNAi疗法在虾病防控中的宿主与病原基因靶点综述：策略与前景

本综述系统探讨了RNA干扰（RNAi）技术在虾类病害防控中的应用策略，重点分析了宿主基因（如免疫相关基因）和病原基因（如病毒复制关键基因）作为RNAi靶点的优劣，并介绍了多靶点RNAi、新型递送系统及生物信息学与人工智能（AI）在靶点筛选与药物设计中的前沿进展，为RNAi疗法在虾类健康养殖中的规模化应用提供理论依据与实践方向。

　　

Highlight

RNA干扰（RNAi）已成为虾类养殖中一种强大的治疗和研究工具，在疾病防控方面展现出巨大潜力。本综述探讨了以宿主或病原体的关键基因为靶点的RNAi治疗策略。靶向宿主基因（尤其是免疫相关基因）可增强保护效果，但若干扰关键生理通路则可能导致致死风险；相反，沉默病原基因可实现病原特异性的干预，但存在广谱适用性有限和潜在脱靶效应的问题。本文进一步讨论了同时靶向宿主和病原基因的多靶点RNAi策略，强调其在实现更强保护效果方面的潜力。此外，还综述了生物信息学与人工智能（AI）在RNAi中的应用及其为虾类基因沉默带来的可能性。现有证据表明，靶向宿主免疫相关基因可能获得更高的存活率，但仍需根据具体案例采取定制化策略。最终，靶点选择取决于对宿主-病原相互作用的深入理解。研究结果强调需持续优化RNAi策略，以实现虾类疾病的可持续管理。

Functional RNAi of Host Genes in Shrimp: Mechanistic Insights and Therapeutic Prospects

RNA干扰（RNAi）是一种天然存在的转录后调控过程，通过引入互补的双链RNA（dsRNA）降解特定信使RNA（mRNA），从而导致该基因沉默（Fire等，1998；Lebenzon与Toxopeus，2024；Liu等，2009）。自1998年发现以来，RNAi已彻底改变了脊椎动物和无脊椎动物研究的多个领域。RNAi被广泛应用于功能基因组学、性别决定等方向。

Antiviral RNAi-based Therapies

了解病毒颗粒的致病机制——即它们如何进入并在虾体内传播，及其蛋白在细胞和分子水平上与宿主的相互作用，对于制定抗虾类病毒感染的有效策略至关重要（Ongvarrasopone等，2008）。RNAi的发现促进了RNAi通路关键蛋白（如Dicer和Argonaute（Ago））在不同虾种（包括斑节对虾、凡纳滨对虾等）中的鉴定。

Multivalent RNAi Approaches: Dual Targeting of Host and Pathogen Genes

由于病原体常利用或劫持宿主细胞机制——如结合蛋白、细胞表面受体和下游效应蛋白——以促进其摄取、感染和复制，研究人员开发了双基因沉默策略，即同时或依次敲低宿主和病原基因，以增强RNAi治疗效果（Posiri等，2011）。该策略基于这一理解：在直接抑制病原体的同时调节宿主免疫通路，可产生协同保护效应。

Target Selection Criteria and Functional Validation

RNAi在虾病管理中的成功很大程度上取决于基因靶点的谨慎选择。无论是靶向参与免疫的宿主基因，还是靶向对感染和复制至关重要的病原基因，都必须考虑若干生物学和关键实践因素，以确保基因沉默能产生有意义的生物学结果，且不损害宿主生存能力（Krishnan等，2009）。功能验证是随之而来的关键步骤，用于确认沉默作用的特异性及有效性。

Delivery Systems: From Injection to Aquaculture

RNA干扰（RNAi）在虾中的初步研究主要涉及长链或短链dsRNA的肌肉注射。这种方法具有病毒攻击可控和剂量准确的明显优势，能够在实验条件下获得可重复的结果。然而，注射的手工操作性质及对数以千计乃至百万计虾进行手动操作的繁琐性，使该方法不适用于大规模水产养殖。因此，该领域已将目光转向…

Bioinformatics Tools for RNAi Target Discovery

人工智能（AI）在RNAi中的应用持续发展，主要集中于药物发现与设计，利用机器学习（ML）技术进行高效的siRNA预测（Lee，2023；Martinelli，2024；Morishita与Nakamura，2024）。生成式人工智能（GenAI）也被纳入教育机构用于RNAi治疗设计，名为Biomod AI（Idris，2025）。此外，图神经网络（GNN）框架——名为siRNADiscovery——是当前最…

Synthesis and Future Directions (Host vs Viral)

RNAi研究的最新进展强调了病毒基因沉默在虾类养殖中的高效力。沉默结构基因和复制相关基因——如WSSV的vp28、dnapol、rr2和tk-tmk，或YHV的蛋白酶和聚合酶基因——反复引起显著保护效果，存活率提升幅度通常在50%–80%之间。尤其重要的是，在罗氏沼虾中沉默vp9可获得约80%的存活率，而靶向YHV蛋白酶的dsRNA将死亡率降至…

Conclusion

多年来，RNAi一直是研究虾免疫反应的有效工具。本文综述的多项研究表明，跨虾种和不同病原体，RNAi仍然是缓解疾病效应的有前景的工具之一，无论是沉默宿主基因还是病原基因。从 perspective 看，靶向宿主基因往往会产生极端反应：要么对宿主产生强烈保护效果，要么对宿主产生致死效应…