中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）对十足目虹彩病毒1型感染的易感性

《Aquaculture》：Susceptibility of Chinese mitten crab ( Eriocheir sinensis) to the infection with decapod iridescent virus 1

中国毛蟹对双链DNA病毒DIV1的易感性及感染机制研究。采用肌肉注射和经口两种挑战方式，结合临床观察、qPCR、ISDL、组织病理学及透射电镜分析，证实该蟹种符合WOAH标准具有感染性，经口途径诱导持久系统性感染，主要病毒累积于肝胰脏、鳃和肠道，血细胞是主要靶标，揭示病毒通过免疫抑制扩散的机制。研究填补了国际认可的水产动物易感性数据空白，为防控策略制定提供依据。

　　这项研究聚焦于中国 hairy 梅花蟹（*Eriocheir sinensis*）对 Decapod iridescent virus 1（DIV1）的易感性，这是全球甲壳类水产养殖面临的重要威胁之一。DIV1 是一种归属于 Iridoviridae 家族的病毒，其正式名称为 *Decapodiridovirus litopenaeus1*，目前被认为是唯一归属于 *Decapodiridovirus* 属的病毒。该病毒以双链 DNA（dsDNA）形式存在，基因组大小约为 166 千碱基对（kbp）。根据世界动物卫生组织（WOAH）的标准，DIV1 已知感染多种具有重要经济价值的甲壳类物种，包括对虾（如 *Penaeus vannamei*、*P. monodon*、*P. japonicus*）、罗氏沼虾（*Macrobrachium rosenbergii*）、日本沼虾（*M. nipponense*）、*Exopalaemon carinicauda*、*Procambarus clarkii*、*Cherax quadricarinatus* 和 *Portunus trituberculatus* 等。这些物种的养殖在水产经济中占据重要地位，而 DIV1 的传播和感染可能对生产造成严重打击。

在中国，*E. sinensis* 作为重要的经济物种，其养殖规模不断扩大。2023 年，中国 *E. sinensis* 的产量达到了 888,629 吨，这一增长趋势反映了消费者对异国海鲜的持续需求，以及水产养殖技术的进步和该物种在食品、医药及化妆品等多领域的广泛应用。全球 *E. sinensis* 市场价值在 2023 年约为 12 亿美元，并预计在 2032 年增长至 25 亿美元，展现出 7.8% 的复合年增长率（CAGR）。然而，随着养殖密度的增加，该物种也面临更高的疾病风险，这需要引起高度重视，以确保其养殖业的可持续发展。

尽管 DIV1 对甲壳类水产养殖构成广泛威胁，但目前对于所有具有商业价值的物种，尤其是与实际感染条件相关的易感性数据仍不充分。此前的研究主要通过侵入性注射挑战方法评估某些蟹类对 Iridoviridae 病毒的易感性。例如，*E. sinensis* 和 *Pachygrapsus crassipes* 被实验性感染了 DIV1（分离株 CQIV CN01），而 *P. merguiensis* 也被通过注射挑战感染了 DIV1。然而，这些研究的一个关键局限在于其主要依赖人工、侵入性的感染方式。根据 WOAH 的严格指南，仅通过这类方法无法确证物种对病原体的易感性。因此，虽然已有初步的感染报告，但 *E. sinensis* 对 DIV1 的易感性尚未在 WOAH 标准下得到确认，这导致了重要的知识空白，可能对这一物种在中国水产经济中的重要地位产生潜在影响。

为填补这一知识空白，本研究严格遵循 WOAH 标准，重新评估 *E. sinensis* 对 DIV1 的易感性。为了提供符合国际诊断标准的确凿证据，我们采用了侵入性（注射）和非侵入性（口服）两种实验感染方式，后者模拟了自然传播路径。感染状态的评估通过结合临床观察、DIV1 检测和组织病理学检查等多方面手段，以确认感染并提供有力的易感性证据。本研究不仅揭示了 *E. sinensis* 在 DIV1 感染下的病理变化，还首次在 WOAH 框架下确立了该物种对 DIV1 的易感性，这为未来水产养殖业的防疫措施提供了科学依据。

在实验过程中，我们选取了 200 只临床健康的 *E. sinensis*，其甲壳宽度在 3–4 厘米之间，来自江苏南京的一家商业水产养殖场。在实验室环境下进行适应期后，挑选出表现出正常活动能力且无病理迹象的样本进行实验感染。在实验前，对病原体进行了筛查，确认样本中未检测到 DIV1 和其他 WOAH 通报的甲壳类病原体。随后，将样本分为两组，一组通过肌肉注射方式感染，另一组则通过口服方式感染。两种感染方式下，实验样本均出现了不同程度的感染症状，包括活动能力下降、停止进食、部分附肢脱落等。在注射感染组中，感染症状发展迅速，7 天后所有样本均死亡。而在口服感染组中，感染过程更为缓慢，15 天后仍有 53.3% 的存活率，但病毒成功在体内建立了持续的全身感染。

定量 PCR 检测结果显示，无论是注射感染还是口服感染，病毒在样本体内均广泛传播。然而，注射感染组的病毒载量显著高于口服感染组，这表明侵入性感染方式可能更有效地促进病毒复制。组织病理学和超微结构分析进一步提供了 DIV1 引发细胞病理变化的有力证据。其中一项新发现是，DIV1 对循环中的血细胞具有广泛的靶向作用，导致血细胞出现核固缩、细胞质空泡化以及高级别坏死现象，这一现象通过 ISDL 和 TEM 方法得到了确认。无论采用哪种感染方式，血细胞的靶向免疫病理变化均被观察到，这表明该病理变化可能是病毒传播和免疫抑制的主要机制。

此外，本研究还对感染后的病毒分布进行了深入分析。结果显示，病毒主要在肝胰腺、鳃和肠道等器官中积累，这些器官在甲壳类的生理功能中扮演着重要角色。肝胰腺是主要的消化和代谢器官，同时也是免疫系统的重要组成部分。病毒在肝胰腺中的大量积累可能导致了严重的生理和免疫功能障碍，从而加剧了感染症状。鳃作为呼吸系统的一部分，其结构和功能的破坏可能影响水生环境中的氧气交换，进而导致整体生理机能下降。肠道则负责营养吸收和废物排泄，病毒在肠道中的积累可能影响其正常的消化功能，进而影响整体健康状态。

从生态和经济角度来看，*E. sinensis* 的易感性对水产养殖业具有重要影响。由于其广泛的养殖规模和经济价值，该物种可能成为 DIV1 的潜在宿主，进而加剧病毒的传播和扩散。特别是在多物种共养系统中，DIV1 的传播可能通过不同的途径影响其他养殖物种，形成复杂的生态影响。因此，本研究的结果不仅对 *E. sinensis* 的养殖管理具有指导意义，也为整个水产养殖业的防疫策略提供了重要参考。

本研究的发现强调了重新制定生物安全措施和加强针对性监测的迫切需求。当前，DIV1 的传播途径和感染机制仍不完全清楚，因此需要更加系统的监测和研究，以识别潜在的感染风险。此外，针对 DIV1 的防控措施也需要进一步优化，以减少其在水产养殖业中的传播和影响。例如，通过改善养殖环境、加强健康监测、推广疫苗接种等手段，可以有效降低 DIV1 的感染率和传播速度。

在技术层面，本研究采用的多种诊断方法为未来的研究提供了参考。临床观察、定量 PCR、组织病理学、ISDL 和 TEM 等方法的结合，使得研究结果更加全面和可靠。这些方法不仅能够检测病毒的存在，还能揭示病毒在宿主体内的分布和复制情况，为病毒的传播机制和感染路径提供了重要的信息。此外，通过比较不同感染方式下的病毒传播和病理变化，可以更深入地理解病毒的生物学特性和感染机制，从而为未来的防控策略提供科学依据。

在实际应用中，本研究的结果对水产养殖业的管理具有重要意义。首先，对于 *E. sinensis* 的养殖者而言，了解该物种对 DIV1 的易感性有助于采取相应的预防措施，降低感染风险。其次，对于政策制定者而言，这些数据可以作为制定生物安全法规和监测体系的依据，以确保水产养殖业的可持续发展。此外，这些发现还可能对相关领域的研究产生推动作用，如病毒学、免疫学、生态学等，为未来的科研方向提供新的思路。

从全球视角来看，DIV1 的传播不仅影响了 *E. sinensis* 的养殖，还可能对其他甲壳类物种的养殖造成威胁。因此，建立跨学科的合作机制，加强对 DIV1 的研究和监测，对于全球水产养殖业的健康发展具有重要意义。此外，随着全球气候变化和环境压力的增加，甲壳类疾病的传播可能变得更加复杂，因此需要更加全面和系统的应对策略，以保障水产养殖业的稳定和可持续发展。

综上所述，本研究不仅填补了 *E. sinensis* 对 DIV1 易感性的知识空白，还为水产养殖业的生物安全管理和疾病防控提供了科学依据。未来的研究应进一步探索 DIV1 的传播机制和感染路径，以制定更加有效的防控措施。同时，加强国际合作，推动病毒学、免疫学和生态学等领域的研究，对于应对全球水产养殖业面临的挑战具有重要意义。这些努力将有助于确保水产养殖业的可持续发展，提高全球水产资源的安全性和供应稳定性。