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为解决水产养殖中细菌感染及抗生素耐药问题，研究人员开展了两种 PACAP-38 配方饲料对大西洋鲑（Salmo salar）感染肠炎红嘴病（Yersinia ruckeri）免疫反应影响的研究。结果显示，酰胺化 PACAP 饲料提高了鱼的存活率，两种饲料均诱导了免疫相关基因表达。该研究为水产养殖病害防控提供新方向。
在水产养殖蓬勃发展的当下，却面临着诸多严峻挑战。水产养殖作为全球增长最快的食品产业，2023 年全球产量高达 1855 万吨，为数百万人提供生计，对保障粮食可持续性意义重大。然而，细菌感染和疾病爆发成为集约化养鱼的 “心腹大患” 。像肠炎红嘴病（ERM），由 Yersinia ruckeri 引发，会给鲑鱼养殖带来惨重损失，患病鱼会出现眼球突出、口腔和喉咙皮下出血等症状。长期以来，抗生素广泛用于治疗水产疾病，但这也导致了抗菌耐药（AMR）问题日益严重，水生环境中 90% 的细菌至少对一种抗生素耐药。因此，寻找替代治疗方法迫在眉睫。
在此背景下，国外研究人员开展了一项关于两种不同 PACAP-38（垂体腺苷酸环化酶激活多肽，Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide）配方饲料对大西洋鲑（Salmo salar）感染 Yersinia ruckeri 免疫反应影响的研究，研究成果发表在《Comparative Immunology Reports》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，对实验鱼进行合理分组饲养，购买 318 条大西洋鲑，在适应环境 14 天后，随机分配到 9 个水箱，分为 3 组，每组 3 个重复，分别投喂商业基础饲料（安慰剂组）、添加酰胺化 PACAP 的饲料、添加非酰胺化 PACAP 的饲料；其次，通过定量聚合酶链反应（qPCR）技术检测相关基因表达，从多种组织样本中提取 RNA，反转录为 cDNA 后进行 qPCR 检测；此外，还利用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血清中相关蛋白浓度。
研究结果如下：
- 存活率和感染临床症状：感染后 20 天记录死亡率，酰胺化 PACAP 饲料组感染鱼的存活率显著高于安慰剂组，非酰胺化组与其他两组无显著差异。感染鱼出现 ERM 临床症状，经鉴定，死亡原因是 Yersinia ruckeri 感染。同时，酰胺化组感染鱼体重和体长增长显著。
- 基因表达分析：对 10 个目标基因（GOIs）在 3 种组织中的表达进行评估。如在肠道中，感染后 1 - 3 天，所有饮食组的 il1β 表达均上调，安慰剂组更显著；il10 表达在感染后 0 - 3 天呈先降后升趋势；hepcidin 在感染后 1 天，酰胺化和非酰胺化 PACAP 组脾脏中显著上调；tgfβ 在感染后 1 天，酰胺化 PACAP 组脾脏中显著上调，非酰胺化组肠道中显著下调；mmp9 在感染后 1 天，非酰胺化 PACAP 组头肾中显著上调 。
- 组织学检查和评分：在感染后 0 和 1 天，肠道和肾脏样本均未出现炎症等损伤迹象；3 - 20 天，肠道肌肉层出现不同程度炎症，但各处理组间无显著差异，肾脏样本在任何时间点均未出现相关临床变化。
- IL1β 和 IFN-γ 定量：在感染后 1 天，非感染组中酰胺化和非酰胺化组血清 IL-1β 浓度有显著差异；感染鱼中，安慰剂组感染后 3 天血清 IL-1β 浓度显著高于 1 天；感染后 1 和 3 天，所有饮食组血清 IFN-γ 浓度无显著差异。
- 抗原特异性 IgT 和 IgM 水平测定：感染后 20 天，酰胺化和非酰胺化 PACAP 饲料组感染鱼血清 IgT 水平显著低于安慰剂组；酰胺化组血清 IgM 水平与非酰胺化感染鱼和安慰剂组有显著差异。
研究结论和讨论部分指出，酰胺化 PACAP 饲料提高了大西洋鲑感染 Yersinia ruckeri 后的存活率，可能是因为其延长了 PACAP 在鱼体内的半衰期，增强了抗菌效果。两种 PACAP 配方饲料均在一定程度上调控了炎症反应相关基因表达，如 il1β、il10 等，发挥抗炎作用，减少死亡率。此外，PACAP 还可能通过调节免疫相关蛋白，如 IgT、IgM 水平，促进感染的消退。该研究为水产养殖中利用免疫调节物质防控疾病提供了重要依据，未来可进一步研究不同剂量和投喂方式的酰胺化 PACAP 对感染和存活率的影响，以优化治疗策略，推动水产养殖业健康发展。
