基于凡纳滨对虾外骨骼组分的抗病相关因子发现及其在急性肝胰腺坏死病防控中的应用

为解决凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)急性肝胰腺坏死病(AHPND)防控难题，中国科研团队通过比较抗病/易感家系外骨骼蛋白质组与代谢组差异，鉴定出C型凝集素(CTLs)、丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpins)等12类关键抗病蛋白标志物，为对虾抗病育种和免疫机制研究提供新靶点。

　　

在全球水产养殖业中，凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)作为产量最高的养殖品种，其可持续发展正面临急性肝胰腺坏死病(AHPND)的严重威胁。这种由特定副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus, Vp^AHPND)引发的疾病，通过携带pVA1质粒编码的PirA/B毒素，可造成对虾大规模死亡，年经济损失高达70亿美元。由于甲壳类动物缺乏适应性免疫，其外骨骼作为先天免疫的第一道防线，其非屏障免疫功能尚未完全阐明。

中国水产科学研究院黄海水产研究所的研究团队创新性地从外骨骼组分入手，通过对8个凡纳滨对虾家系进行Vp^AHPND攻毒实验（存活率26.8%-65.3%），筛选出极端抗病/易感家系。运用蛋白质组学（PRIDE数据库PXD047877）和代谢组学技术，比较攻毒前后外骨骼组分差异，发现抗病家系外骨骼中富含12类关键免疫蛋白。

主要技术方法
研究采用家系选育技术构建对虾群体，通过浸浴攻毒法评估抗病性；利用LC-MS/MS鉴定外骨骼蛋白质组（1625个蛋白），结合KEGG功能富集分析筛选差异表达蛋白(DEPs)；采用UPLC-QTOF-MS进行代谢物检测，通过OPLS-DA模型筛选差异代谢物。

VpAHPND挑战
攻毒120小时后，家系3和家系7分别表现出65.3%和26.8%的存活率，被确立为抗病和易感模型（图1）。

差异表达蛋白鉴定
在285个DEPs中，抗病家系特异性上调的免疫相关蛋白包括：

• 模式识别受体：C型凝集素(CTLs)
• 免疫调控因子：丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpins)、抗脂多糖因子4(ALF4)
• 外骨骼结构蛋白：角质蛋白、钙化相关肽-2
• 黑化反应关键酶：酚氧化酶原激活系统组分

讨论
研究发现抗病家系外骨骼中存在独特的"免疫-结构"协同防御机制：CTLs通过病原识别启动免疫应答，serpins调控蛋白酶级联反应，ALF4直接中和细菌内毒素。特别值得注意的是，角质蛋白和钙化相关肽-2的共表达提示外骨骼物理屏障的强化也是抗病重要因素。

结论
该研究首次系统揭示了外骨骼组分在AHPND抵抗中的关键作用，鉴定出12类蛋白可作为分子标记用于抗病育种。发表于《Developmental》的这项成果，不仅为对虾疾病防控提供了新思路，也为无脊椎动物先天免疫研究开辟了新视角。