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地中海珍稀物种江珧(Pinna nobilis)感染小RNA病毒(PnPV)的血细胞病理学特征与系统进化分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Journal of Invertebrate Pathology 3.6
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本研究针对地中海濒危物种江珧(P. nobilis)大规模死亡事件(MMEs),通过透射电镜(TEM)和qPCR技术首次在意大利法罗湖种群中鉴定出感染血细胞的小RNA病毒(PnPV),揭示其与藻类病毒的进化关联,为理解病毒介导的免疫抑制及多病原协同致病机制提供关键证据。
在地中海蔚蓝的海水中,曾广泛分布的巨型双壳类江珧(Pinna nobilis)正面临前所未有的生存危机。自2016年起,这种被列为受保护物种的"生态系统工程师"接连爆发大规模死亡事件(MMEs),导致种群数量锐减90%以上。早期研究将矛头指向寄生虫Haplosporidium pinnae和分枝杆菌等病原体,但始终无法解释疾病的快速传播模式和复杂病理表现。更令人困惑的是,残存于封闭水域(如意大利法罗湖)的种群虽暂时逃过灭顶之灾,却仍持续出现零星死亡,暗示着可能存在尚未发现的致病因子。
为解开这个生态谜团,由意大利墨西拿大学领衔的研究团队在欧盟LIFE PINNARCA项目支持下,对法罗湖这一最后的"避难所"展开深入调查。研究人员创新性地采用血淋巴采样结合透射电镜技术,首次在该地区江珧体内发现了一种新型小RNA病毒——江珧小RNA病毒(Pinna nobilis Picornavirus, PnPV)。这项发表于《Journal of Invertebrate Pathology》的研究不仅揭示了病毒对宿主免疫系统的破坏机制,更通过系统进化分析意外发现其可能源自藻类病毒的跨物种传播,为理解海洋无脊椎动物病毒性疾病提供了全新视角。
研究团队运用多学科交叉方法:通过潜水普查追踪9个站位江珧的健康状况;采用保守采样获取血淋巴和外套膜组织;利用透射电镜观察病毒超微结构;建立特异性qPCR检测病毒载量;结合18S rRNA内参进行分子诊断;采用邻接法构建系统进化树分析病毒起源。
【动物定位与健康状态】
法罗湖现存江珧平均壳长40.5±8.54 cm,主要分布在1.21±0.31 m浅水区。监测显示2023年1月所有个体反应灵敏,但至6月部分个体出现闭壳迟缓,10月开始陆续死亡。水质数据显示夏季盐度升至36.1 PSU时疾病恶化,提示环境压力可能加剧感染。
【血细胞病理学特征】
电镜揭示PnPV为直径20 nm的二十面体无包膜病毒,100%感染率令人震惊。病毒通过"劫持"细胞器建立复制工厂:形成80-500 nm的双膜囊泡(DMVs),重构高尔基体和线粒体膜,导致血细胞骨架崩解。尤为关键的是发现病毒与分枝杆菌共定位现象——病毒颗粒竟借助吞噬体微管系统扩散,这为理解多病原协同致病提供了直接证据。
【分子诊断与系统进化】
qPCR证实所有个体血淋巴携带PnPV,而外套膜仅1例阳性,揭示病毒嗜免疫细胞特性。系统进化树显示PnPV与Marnaviridae科藻类病毒聚枝(支持率100%),序列相似度达98.5%。SDT矩阵分析显示其与浮游植物病毒存在0.19-0.37遗传距离,暗示远古的宿主转换事件。
这项研究彻底改变了人们对江珧大规模死亡事件的认知框架。PnPV作为新发现的"免疫破坏者",通过持续感染血细胞削弱宿主防御能力,创造机会使H. pinnae等条件致病菌"趁虚而入"。病毒可能源自藻类的进化背景更暗示了海洋生态系统中病毒跨物种传播的潜在风险。尽管仍有许多谜团待解——如病毒具体传播途径、环境触发因素等,但本研究确立的"血淋巴检测范式"为未来监测提供了可靠工具。在气候变化加剧的今天,这项研究不仅关乎一个物种的存亡,更为理解海洋病毒生态学开辟了新航道。正如研究者强调的,保护江珧这类"生态系统工程师",本质上是守护整个地中海生态网络的稳定性。
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