鸡肝脏对禽腺病毒8b型感染的分子响应时序动态:基于RNA测序的转录组学研究

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:BMC Genomics 3.5

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  本研究针对禽腺病毒8b型(FAdV-8b)引起的包涵体肝炎(IBH)发病机制不清的问题,通过RNA测序技术分析了SPF鸡肝脏在感染后2、5、7天的转录组变化。研究发现感染进程呈现三阶段特征:0-2天为病毒潜伏复制期,3-5天为代谢劫持高峰期,6-7天为持续免疫应答期,鉴定出9146、7335和3800个差异表达基因(DEGs)。该研究首次揭示了FAdV-8b在靶器官的致病机制,为防控策略提供了分子基础。

  

禽腺病毒(FAdV)感染已成为全球养禽业的重大威胁,其中8b血清型(FAdV-8b)是引起包涵体肝炎(IBH)的主要病原体。这种疾病在3-7周龄鸡群中可导致10-30%的死亡率,给养殖业造成巨大经济损失。尽管该病毒的分离鉴定研究已较为充分,但其致病分子机制仍如"黑箱"般未被揭示。特别值得注意的是,作为主要靶器官的肝脏在感染过程中如何响应病毒入侵,这一关键科学问题亟待解答。

马来西亚博特拉大学生物科学研究院的研究人员开展了一项开创性研究,通过时序转录组分析揭示了FAdV-8b感染SPF鸡肝脏的分子动态图谱。研究采用14日龄SPF鸡建立感染模型,分别在2、5、7天采集肝脏组织进行RNA测序分析。技术路线包括:动物感染实验建立疾病模型、组织病理学评估、病毒载量qPCR定量、RNA-seq文库构建与测序、生物信息学分析(包括差异表达基因筛选、GO和KEGG通路富集)以及RT-qPCR验证。所有实验均通过国际动物护理与使用委员会伦理审查。

研究结果呈现三个关键发现:

  1. 临床与病理特征:感染组出现羽毛蓬乱、腹泻等典型症状,肝脏呈现特征性苍白黄色病变。组织学显示4天死亡鸡肝存在显著核内包涵体(INIBs),病毒载量检测显示2天达2.32×109拷贝数,5天达峰值4.20×109

  1. 转录组动态:共鉴定21,662个基因,其中2天差异基因最多(9146个),呈现三倍递减模式。基因表达热图显示2天与5天表达模式相似,而7天形成独立分支。

  1. 通路分析:发现感染进程三阶段特征:
  • 潜伏期(0-2天):下调细胞粘附相关基因,激活TLR和细胞因子受体信号通路
  • 代谢劫持期(3-5天):显著调控糖酵解、PPAR信号通路和氨基酸代谢
  • 免疫应答期(6-7天):持续激活吞噬体和免疫网络通路

研究结论创新性地提出了FAdV-8b感染的三阶段模型:病毒首先通过下调细胞粘附分子实现潜伏感染;随后劫持宿主代谢通路特别是糖酵解和脂代谢为其复制提供原料;最后通过调控免疫检查点分子平衡免疫应答与组织损伤。该研究首次绘制了FAdV-8b感染的时序转录图谱,不仅填补了该血清型致病机制研究的空白,其发现的代谢重编程特征和阶段特异性分子标记物,为开发新型抗病毒策略(如代谢干预疗法)提供了理论依据。论文发表在《BMC Genomics》杂志,为禽腺病毒研究领域树立了新的里程碑。

特别值得注意的是,研究发现FAdV-8b能独特地调控β-丙氨酸代谢通路,这与登革病毒的研究发现形成有趣对比,暗示不同病毒可能演化出相似的代谢劫持策略。此外,精氨酸代谢通路的下调与SARS-CoV-2研究相呼应,提示跨物种病毒存在保守的免疫逃逸机制。这些发现不仅对禽病防控具有直接指导价值,也为理解病毒-宿主互作的进化保守性提供了新视角。

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