Alpinone对感染传染性胰腺坏死病毒(Infectious Pancreatic Necrosis Virus)的大西洋鲑鱼(Salmo salar)的抗病毒作用

《Comparative Immunology Reports》:Antiviral effects of Alpinone on Atlantic salmon ( Salmo salar) infected with the Infectious Pancreatic Necrosis Virus

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Comparative Immunology Reports

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  本研究评估了针对亚洲鲈鱼弧菌病(由Vibrio vulnificus引起)的非侵入性疫苗接种策略的有效性,采用浸没初次接种联合口服加强接种。通过检测免疫相关基因(IL1β、TNFα、CD4、CD8、IgM)表达及系统性和黏膜性抗体反应,发现接种疫苗的鱼在实验室挑战测试中存活率达84.6%,显著优于未接种组,证实该策略能有效增强免疫应答并提供保护。

  这项研究探讨了一种针对亚洲石斑鱼(Lates calcarifer)的非侵入性疫苗接种策略,以应对由副溶血性弧菌(Vibrio vulnificus)引起的严重疾病——副溶血性弧菌病(vibriosis)。该疾病对水产养殖业构成了重大威胁,尤其是在幼鱼阶段,其致死率可能高达70%至100%。由于副溶血性弧菌具有高度的致病性和抗药性问题,开发有效的疫苗成为减少抗生素依赖、提高养殖可持续性的关键途径。本研究采用了一种结合浸润接种(immersion prime)和口服加强(oral boost)的非侵入性疫苗策略,旨在增强亚洲石斑鱼的系统性和黏膜免疫反应,从而提供对副溶血性弧菌的长期保护。

在实验设计中,研究人员选择了两种主要的疫苗接种方式:浸润接种作为初次免疫,随后在接种后第14天和第28天进行口服加强。这种策略不仅考虑了疫苗的易用性和安全性,还特别关注了其在不同生长阶段的适用性。浸润接种允许鱼在不进行手术操作的情况下接触疫苗,而口服加强则通过饲料方式实施,适合大规模养殖环境。研究还采用了热灭活的副溶血性弧菌作为疫苗成分,以确保疫苗的安全性,同时避免活菌可能带来的健康风险。

实验过程中,研究人员对亚洲石斑鱼的免疫反应进行了多方面的评估,包括免疫相关基因的表达水平、系统性抗体的产生以及黏膜和肠道相关抗体的水平。通过分析这些指标,研究团队能够全面了解疫苗对鱼类免疫系统的激活效果。在免疫基因表达方面,IL1β和TNFα等促炎性细胞因子在接种后的早期阶段表现出显著的上调,表明疫苗能够迅速激活先天免疫系统。此外,CD4和CD8等T细胞标志物的表达水平也随时间逐步升高,显示出适应性免疫系统的有效参与。IgM作为主要的免疫球蛋白,在免疫后持续表达,进一步支持了疫苗诱导的体液免疫反应。

抗体检测结果表明,系统性、黏膜和肠道相关的抗体水平在接种后的第35天达到峰值,随后逐渐下降,但仍显著高于未接种对照组,直至第49天。这一发现说明,即使在疫苗接种后的一段时间内,免疫系统仍能维持较高的抗体水平,从而为鱼类提供持续的保护。为了验证疫苗的有效性,研究团队在接种后第43天对鱼类进行了实验室挑战,结果显示,接种组的相对存活率(RPS)达到了84.6%,远高于未接种对照组的死亡率。这表明,这种非侵入性疫苗接种策略在实际应用中具有显著的保护效果。

此外,研究还探讨了不同免疫器官对疫苗反应的差异。例如,头肾(head kidney)作为鱼类的主要淋巴器官,其免疫反应强度明显高于脾脏(spleen)。这可能是因为头肾在造血和免疫细胞激活方面具有更为关键的作用。相比之下,脾脏虽然在过滤血液中的病原体方面发挥重要作用,但其对疫苗的反应强度相对较低。然而,即使在脾脏中,接种组的免疫反应仍然显著高于未接种组,说明脾脏在维持系统性免疫反应中也起到了重要作用。

在数据分析方面,研究团队采用了多种统计方法,包括Shapiro-Wilk检验、Levene’s检验、单因素方差分析(ANOVA)和Kruskal-Wallis检验,以确保实验结果的可靠性。通过这些方法,研究人员能够准确地比较不同时间点和不同组别之间的差异,并确认疫苗接种对免疫反应的显著影响。此外,使用Kaplan-Meier生存曲线和log-rank检验对疫苗挑战后的存活率进行了评估,进一步支持了疫苗的有效性。

本研究的成果不仅为亚洲石斑鱼的疫苗开发提供了新的思路,也为水产养殖业中非侵入性免疫策略的应用奠定了基础。通过浸润接种和口服加强的组合,研究人员成功地在不依赖注射的情况下,诱导了鱼类的高效免疫反应。这一策略的优势在于其操作简便、成本较低,并且减少了对鱼类的应激,有利于提高养殖效率和鱼类健康水平。同时,该研究还强调了在不同免疫器官中免疫反应的差异,为未来疫苗研发提供了重要的参考依据。

研究团队指出,尽管实验室环境下的疫苗效果令人满意,但在实际商业养殖条件下,仍需进一步评估疫苗的长期保护效果。此外,还需要探索是否可以通过添加额外的加强剂或优化疫苗配方来延长免疫保护期,以应对复杂的养殖环境。考虑到副溶血性弧菌的多样性及其在不同养殖条件下的潜在传播风险,开发多价疫苗(multivalent vaccine)可能成为提高疫苗广谱保护能力的重要方向。

综上所述,本研究通过系统性的实验设计和全面的免疫反应评估,证明了浸润接种和口服加强的非侵入性疫苗策略在预防亚洲石斑鱼副溶血性弧菌感染方面的有效性。这种策略不仅能够显著提高鱼类的存活率,还能有效增强其免疫系统的功能,从而为可持续的水产养殖实践提供了科学依据和技术支持。未来的研究可以进一步拓展该策略的应用范围,探索其在其他鱼类或不同病原体中的效果,并结合实际养殖需求,优化疫苗的使用方式和效果评估方法。
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