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问题 2
为探究蛙病毒（Ranavirus）感染鱼类精原干细胞的机制，研究人员以青鳉精原干细胞系（SG3）为模型，分析其感染 ADRV、RGV、SCRaV 后的形态及转录组变化。发现细胞肿胀破裂，Egr1 下调、MYC 上调，糖酵解等代谢通路异常，为水产抗病毒策略提供依据。
问题 5
在水产养殖蓬勃发展的当下，中国作为全球养殖大国，却长期受病毒病困扰，蛙病毒（Ranavirus）更是因其宿主广泛（鱼类、两栖类、爬行类）、跨物种传播特性，成为威胁水产经济与野生生态的 “隐形杀手”。这类病毒不仅能引发养殖群体高死亡率，还可能通过性腺传播影响生殖健康，但目前其感染鱼类生殖干细胞的机制却迷雾重重。精原干细胞（SSC）作为雄性生殖发育的基础，其感染机制研究对阻断病毒垂直传播、保护种质资源至关重要。然而，长期以来，鱼类 SSC 体外培养技术门槛高，限制了相关研究进展。
为揭开这一谜团，中国科学院水生生物研究所的研究人员以青鳉（Oryzias latipes）精原干细胞系（SG3）为模型，开展了蛙病毒感染机制的系统性研究。该研究成果发表于《Fish》，为解析病毒 - 宿主互作及开发靶向防控策略提供了关键线索。
研究采用了细胞培养与感染实验、实时荧光定量 PCR（Real-time PCR）、高通量转录组测序（RNA-seq）等技术。实验选取了三种代表性蛙病毒株：大鲵蛙病毒（ADRV）、虎纹蛙病毒（RGV）和鳜鱼蛙病毒（SCRaV），其中 SCRaV 因遗传特性独立于已知四大基因型而备受关注。研究人员将 SG3 细胞以 5×10? cells/well 密度接种于 6 孔板，待细胞融合度达 90% 时，以 2×103 病毒拷贝 / 孔的剂量进行感染，通过显微镜观察细胞病变（CPE），并结合转录组数据解析基因表达动态。
研究结果
1. 蛙病毒对 SG3 细胞的感染性与形态学影响
显微镜观察显示，三种病毒均能感染 SG3 细胞并引发显著 CPE。RGV 感染后，细胞在 12 小时出现胞质空泡化和部分 rounding，24 小时约 50% 细胞脱离贴壁层，36 小时接近完全崩解，48 小时培养物彻底 disintegration；SCRaV 感染则在 12 小时突发广泛细胞皱缩与脱落，但后续崩解速度较 RGV 缓慢。实时荧光定量 PCR 证实了病毒基因组在细胞内的复制，确证 SG3 对三种蛙病毒均具有易感性。
2. 转录组分析揭示保守的基因表达响应
转录组测序发现，感染三种病毒的 SG3 细胞呈现保守的基因表达特征：早期生长反应蛋白 1 基因（Egr1）显著下调，髓细胞瘤癌基因（MYC）显著上调。替代剪接分析显示，病毒感染诱导了剪接事件增加，其中以跳跃外显子（skipped exon）事件为主，且在感染后 12 小时差异剪接事件最为显著，提示病毒可能通过干扰宿主 RNA 加工机制促进感染。
3. 宿主代谢通路的广泛扰动
代谢通路分析表明，糖酵解通路被显著激活，参与糖酵解的关键酶（如己糖激酶、磷酸果糖激酶等）协同上调，而糖异生酶则受到抑制，显示病毒可能劫持宿主能量代谢以支持自身复制。此外，脂质与类固醇代谢、氨基酸代谢相关基因表达也发生显著变化，揭示病毒感染对宿主代谢网络的全局重塑。
结论与讨论
本研究首次系统解析了蛙病毒感染鱼类精原干细胞的转录组特征与代谢重编程机制。研究发现，SG3 细胞与前期报道的马口鱼精原干细胞系（ObSSC）在蛙病毒感染响应中表现出保守的分子特征（如 Egr1 下调），提示这类基因可能是病毒 - 精原干细胞互作的核心靶点。替代剪接事件的动态变化暗示病毒可能通过调控宿主 pre-mRNA 加工增强感染适应性，而糖酵解通路的激活则为病毒复制提供了能量与代谢中间体，这一机制可能在多种病毒 - 宿主系统中具有普遍性。
该研究不仅填补了蛙病毒感染生殖干细胞机制的研究空白，还为水产养殖中病毒病的防控提供了新思路：靶向 Egr1/MYC 通路或干扰糖酵解代谢可能成为潜在的抗病毒策略。此外，SCRaV 独特的遗传特性提示其进化路径的特殊性，需警惕其跨物种传播风险。未来研究可进一步探索病毒感染对精原干细胞分化潜能的影响，以及代谢重编程与病毒复制的因果关系，为阻断病毒垂直传播、保障水产种业安全奠定理论基础。
