凡纳滨对虾肝胰腺比较蛋白质组分析揭示抗急性肝胰腺坏死病潜在机制

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Aquaculture 3.9

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  在对虾养殖中,携带毒性质粒的副溶血弧菌(VpAHPND)是急性肝胰腺坏死病(AHPND)主因。研究人员对两抗性不同的凡纳滨对虾家系肝胰腺进行比较蛋白质组分析,发现抗性家系免疫相关蛋白高表达,易感家系代谢相关蛋白高表达,为抗病育种提供参考。

  
在对虾养殖的蓬勃发展中,高密度、集约化的养殖模式却如同潜伏的危机,让对虾病害问题日益凸显。急性肝胰腺坏死病(AHPND)犹如致命幽灵,其致病菌 —— 携带毒性质粒的副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VpAHPND),能释放致命毒素 PirAVP和 PirBVP,常使对虾死亡率高达 100%,现有防控手段难以根治,严重威胁对虾产业。在此困境下,解析对虾抗 AHPND 机制、培育抗病品种成为当务之急。

为揭开对虾抗病之谜,河北新海水产生物技术有限公司的研究人员聚焦凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)不同抗性家系,开展了肝胰腺比较蛋白质组学研究。该研究成果发表在《Aquaculture》,为深入理解对虾抗病机制、推动抗病育种提供了关键线索。

研究采用的主要关键技术方法包括:构建凡纳滨对虾全同胞家系并分离养殖,每年用 VpAHPND攻毒评估抗性,选取高存活率家系留种;运用蛋白质组学技术,对攻毒前后抗性与易感家系的肝胰腺进行蛋白质表达谱分析,质谱数据提交至 ProteomeXchange 联盟,通过分子质量、肽段计数等进行质量控制,共鉴定出 575 个肽段和 466 种蛋白质。

虾与肝胰腺制备


研究在河北新海水产生物技术有限公司构建并单独养殖凡纳滨对虾全同胞家系,每年用 VpAHPND攻毒评估抗性,选择高存活率家系交配产生下一代,用 VpAHPND对 8 个家系攻毒检测抗性,按特定方法制备 VpAHPND

蛋白质定量与鉴定


质谱蛋白质组学数据通过 iProX 合作伙伴存储库提交至 ProteomeXchange 联盟,数据集标识符为 PXD060899。通过鉴定蛋白质的分子量、肽段计数和长度以及序列覆盖分布对获得的质谱数据进行质量控制,共在对虾中鉴定出 575 个肽段和 466 种蛋白质。

讨论


研究对比抗性和易感对虾家系肝胰腺蛋白质组发现,免疫系统相关生物过程以及蛋白质、脂质和碳水化合物代谢相关生物过程及其关键蛋白质与对虾抗 AHPND 密切相关,易感和抗性家系蛋白质表达谱存在显著差异。

结论


对虾抗 VpAHPND能力不同的家系肝胰腺比较蛋白质组分析表明,抗性家系免疫相关蛋白高表达,易感家系代谢相关蛋白高表达,这种源于遗传背景的蛋白质表达结构差异是对虾抗性差异的重要原因,提示降低机体代谢水平、增强免疫调节可能是提升对虾抗病力的关键方向。

该研究从蛋白质组层面揭示了凡纳滨对虾抗 AHPND 的潜在机制:抗性家系通过强化血淋巴细胞增殖分化、吞噬作用、抗菌杀菌等免疫过程抵御病菌,而易感家系较高的蛋白质、脂质、糖类代谢水平可能为病菌繁殖提供 “温床”。这不仅深化了对虾 - 病原菌互作机制的认识,更为抗病育种提供了关键分子标记,如 Astakine、围食膜蛋白 - 44 类似蛋白(peritrophin-44-like protein)、几丁质酶(Chitinase)等免疫相关蛋白可作为潜在抗性基因,为定向培育抗 AHPND 对虾品种奠定了基础,有望助力破解对虾养殖中的病害难题,推动产业健康可持续发展。

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