阳离子植物糖原纳米颗粒递送核酸保护虹鳟细胞抗病毒性出血性败血症病毒感染的研究

为解决水产养殖中病毒性疾病防控难题，研究人员利用高取代度(DS 0.88)阳离子植物糖原纳米颗粒(Nanodendrix, NDx)负载HMW poly I:C和CpG-ODN 2216，探究其对虹鳟RTG-2细胞的免疫刺激及抗VHSV-IVa病毒效果。研究发现NDx复合HMW poly I:C可显著上调Mx1基因表达并降低病毒载量近1个对数级，而CpG-ODN未显示协同效应。该研究为水产纳米药物开发提供了新思路。

　　

水产养殖业正面临病毒性出血性败血症病毒(VHSV)等病原体的严重威胁，每年造成数十亿美元经济损失。传统防控手段存在效率低、成本高等瓶颈，而纳米载体技术在水产领域的应用尚属空白。针对这一难题，加拿大圭尔夫大学(University of Guelph)的研究团队创新性地利用植物源性纳米载体，开展了一项突破性研究。

研究聚焦于高取代度(DS 0.88)阳离子植物糖原纳米颗粒(Nanodendrix, NDx)的免疫调节功能。这种从甜玉米提取的树枝状纳米颗粒，通过表面季铵化修饰获得正电荷，能高效负载免疫刺激核酸。团队系统比较了其单独或联合负载双链RNA类似物(HMW poly I:C)和细菌DNA模拟物(CpG-ODN 2216)的抗病毒效果，相关成果发表在《Comparative Immunology Reports》。

研究采用动态光散射(DLS)表征纳米复合物粒径和电位，通过电泳迁移率实验(EMSA)验证核酸结合效率。使用虹鳟性腺细胞系(RTG-2)及其Mx1启动子报告基因株(RTG-P1)评估免疫刺激活性，并建立VHSV-IVa感染模型（病毒滴度测定采用EPC细胞系的TCID₅₀方法）验证抗病毒效果。细胞毒性通过CFDA-AM膜完整性检测和alamarBlue代谢活性分析双重验证。

Nanodendrix复合物表征
DLS显示NDx单独粒径为65.81±1.85nm，复合HMW poly I:C后增至497.9nm，zeta电位从+57.87mV降至+30.82mV。EMSA证实CpG-ODN 2216与NDx最佳结合比为1:1(w/w)，而HMW poly I:C需2:1比例才能完全结合，这与核酸结构差异相关。

安全性与免疫激活
所有处理组在10μg/mL浓度下均无细胞毒性。仅含HMW poly I/C的处理组（无论是否复合NDx）能持续48小时激活Mx1启动子，而CpG-ODN 2216单独或复合NDx均未显示诱导作用。值得注意的是，CpG-ODN 2216与HMW poly I:C联用时会抑制后者48小时的免疫刺激效应。

抗病毒效果验证
在MOI=1的VHSV-IVa感染模型中，仅HMW poly I:C+NDx组能显著降低病毒滴度近1个对数级（p<0.05）。虽然CpG-ODN 2216+NDx能部分维持细胞膜完整性，但无法抑制病毒复制，说明细胞保护指标与抗病毒效果不完全相关。

这项研究首次证实高取代度NDx可作为安全有效的水产抗病毒载体，其保护效果取决于负载的核酸类型。发现CpG-ODN 2216在虹鳟细胞中的免疫沉默现象，为鱼类TLR9信号通路研究提供了新线索。技术突破在于优化了纳米载体-核酸复合物的理化参数，为开发低成本水产疫苗奠定了基础。未来研究需在免疫细胞中验证CpG-ODN活性，并进一步优化NDx的分散性以提升递送效率。