壳聚糖纳米颗粒包裹 pva-pre-miR-11,881:对虾抗白斑综合征病毒 RNA 疗法的新希望

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Aquaculture 3.9

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  为解决 RNAi 用于虾类抗病毒感染时缺乏有效递送机制的问题,研究人员开展了壳聚糖纳米颗粒包裹 pva-pre-miR-11,881(pva-pre-miR-11,881 CNP)抗白斑综合征病毒(WSSV)的研究。结果显示其能抑制病毒复制、提升存活率,对虾类养殖意义重大。

  在对虾养殖的广阔世界里,一场无声的 “战争” 正在上演。白斑综合征病毒(WSSV)这个可怕的 “敌人”,严重威胁着对虾的生存。它传播速度极快,能在短短 3 - 10 天内,让对虾的死亡率飙升至 100%,给虾农们带来巨大的经济损失 。为了对抗这个 “敌人”,科学家们一直在寻找有效的方法。RNA 干扰(RNAi)技术本是一个很有潜力的 “武器”,但却因为缺乏简单又经济高效的递送机制,难以在虾类养殖中大规模应用。
就在这时,微 RNA(miRNA)进入了科学家们的视线。miRNA 是一种短链非编码 RNA 分子,它能像 “小卫士” 一样,通过序列特异性碱基互补相互作用,调控靶基因的表达。有研究发现,一些 miRNA 可以抑制病毒复制,这让它成为了对抗病毒的潜在 “利器”。基于此,研究人员发现了一种名为 pva-miR-11,881 的新型虾 miRNA,它的前体 pva-pre-miR-11,881 有可能成为对抗 WSSV 感染的 RNA 疗法。然而,pva-pre-miR-11,881 在进入靶细胞细胞质之前,很容易被核酸酶降解,这就像 “小卫士” 在奔赴战场的路上遇到了重重阻碍。

为了解决这个问题,来自国外的研究人员展开了一项研究。他们将 pva-pre-miR-11,881 包裹在壳聚糖纳米颗粒(pva-pre-miR-11,881 CNP)中,试图为 “小卫士” 打造一个坚固的 “铠甲”,提高它的稳定性和递送效率。这项研究成果发表在《Aquaculture》杂志上,为虾类养殖抗病毒研究带来了新的曙光。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,从泰国当地虾场获取健康的凡纳滨对虾(Penaeus vannamei),用于后续实验。然后,制备 pva-pre-miR-11,881 CNP,并对其进行表征和热稳定性测试,包括测量平均包封效率、表面电荷和粒径等。最后,通过一系列功能实验,如共注射实验、病毒基因表达检测、病毒载量测定、免疫反应指标检测等,来探究 pva-pre-miR-11,881 CNP 的抗病毒效果 。

下面来看具体的研究结果:

  • pva-pre-miR-11,881 CNP 的制备与表征:成功制备了 pva-pre-miR-11,881 CNP,平均包封效率达到 86.5%。其表面带正电荷,平均 ζ 电位为 43.6 mV,粒径为 545.2 nm,且在 4°C 下具有最佳稳定性。
  • 抗病毒功能验证:通过共注射 pva-pre-miR-11,881 CNPs 和 WSSV 的实验发现,它能有效抑制病毒基因(WSSV004、WSSV419和 WSSV164)的表达,降低病毒载量。这表明被包裹后的 “小卫士” 能够更有效地对抗病毒。
  • 对免疫反应和细胞过程的影响:研究发现,pva-pre-miR-11,881 CNPs 可以调节血细胞程序性死亡和自噬,增强免疫反应,比如提高酚氧化酶(PO)的活性。这意味着它不仅能直接对抗病毒,还能增强对虾自身的免疫力。
  • 存活率实验:实验结果令人振奋,用 pva-pre-miR-11,881 CNPs 处理的对虾在感染 WSSV 后的存活率显著高于用裸露的 pva-pre-miR-11,881 处理的对虾。而且,将 pva-pre-miR-11,881 CNPs 作为饲料添加剂时,感染 WSSV 的对虾存活率可达 62%,而对照组全部死亡。这充分证明了 pva-pre-miR-11,881 CNPs 在对抗 WSSV 感染方面的有效性。

研究结论表明,将 pva-pre-miR-11,881 包裹在壳聚糖纳米颗粒中,能有效提高其对抗 WSSV 感染的效果。与裸露的 pva-pre-miR-11,881 相比,pva-pre-miR-11,881 CNPs 能更有效地抑制病毒复制,促进宿主免疫反应,提高 PO 活性,进而提高对虾在感染 WSSV 后的存活率。这一研究成果为虾类养殖中对抗 WSSV 感染提供了一种新的 RNA 疗法,有望在实际生产中广泛应用,帮助虾农减少经济损失,推动虾类养殖业的健康发展。它不仅为解决当前虾类养殖面临的难题提供了可行方案,也为后续相关领域的研究奠定了重要基础,开启了虾类抗病毒研究的新篇章。

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