功能分析和转录组分析表明，CMPK2可能是针对青鱼NNV的潜在抗病毒因子

《Developmental & Comparative Immunology》：Functional and transcriptome analyses identify CMPK2 as a potential antiviral factor against NNV in Siniperca chuatsi

　　

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  在RGNNV感染的CPB细胞中，可诱导出强烈的干扰素介导的抗病毒反应。
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  RGNNV诱导产生的ISGs在各种真骨鱼类中具有保守性。
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  在受感染的CPB细胞以及中华鱼脑组织中，CMPK2的表达显著上升。
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  CMPK2能够抑制RGNNV的复制，并提升与干扰素相关的基因表达。
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  在真骨鱼类中，CMPK2是一种具有保守性的、依赖干扰素的抗病毒效应因子。

引言

神经坏死病毒（NNV）属于诺达病毒科贝塔诺达病毒属，是被公认为对全球海洋和淡水水产养殖危害最大的病毒病原体之一（Bandín和Souto，2020）。NNV感染会引发病毒性神经坏死病（VNN），这种疾病会导致感染鱼的中央神经系统和视网膜出现严重的空泡化与坏死现象，进而使鱼只出现异常游动行为并导致高死亡率，尤其在幼鱼阶段更为严重（Zhang等人，2022；Wu等人，2024）。

在过去三十年里，NNV感染主要发生在海洋鱼类中，尤其会影响石斑鱼（Epinephelus spp.）和欧洲海鲈（Dicentrarchus labrax）等高价值温水鱼类（Errani等人，2025；Peruzza等人，2025）。在已知的病毒基因型中，红点石斑鱼神经坏死病毒基因型以及RGNNV/SJNNV（RNA1/RNA2）重组型是最为常见的毒株，通常在20–30°C的水温条件下引发疫情。不过，随着分子诊断技术的进步以及海洋和淡水水产养殖系统的日益融合，越来越多的证据表明NNV的宿主范围已经从海洋物种扩展到了淡水物种（Gherbawy等人，2024）。最早关于淡水鱼类自然感染NNV的记录出现在斑点叉尾鮰的幼鱼身上（Callinan，1988）。后续研究还在多种淡水鱼类中发现了NNV感染，包括孔雀鱼（Poecilia reticulata）、罗非鱼（Oreochromis spp.）、阿穆尔鲶鱼（Parasilurus asotus）以及蛇头鱼（Channa striatus），这些发现表明NNV能够跨越海洋与淡水环境之间的生态界限（Chi等人，2003；Hegde等人，2003；Taha等人，2020）。

中华鱼是中国重要的经济型淡水鱼类，有研究表明它易感染红点石斑鱼神经坏死病毒（RGNNV）（Liang等人，2024）。近年来，中华鱼养殖场中NNV感染的病例不断增加，这对该产业的可持续发展构成了潜在威胁。先前的研究显示，NNV主要感染中华鱼的神经组织，尤其是大脑，从而导致神经症状和死亡（Tu等人，2016）。

尽管已有研究探讨了多种真骨鱼类对NNV感染的免疫反应（Yu等人，2024；Huang等人，2026），但中华鱼对这种病毒的抗病毒反应仍了解不多。因此，了解宿主对病毒感染的反应对于深化人们对这一重要经济物种疾病抗性的认识具有重要意义。

转录组测序已成为在基因组层面分析宿主对病毒感染反应的重要方法（Guo等人，2026）。先前的研究表明，病毒感染能引发真骨鱼类的广泛转录变化，包括激活与干扰素相关的抗病毒反应（Peruzza等人，2025）。不过，转录组分析往往能识别出大量差异表达基因，其中很多可能是物种特异性的。因此，通过多物种间的比较转录组分析，可以有效地筛选出参与宿主防御的、具有保守性的干扰素响应型抗病毒基因（Gomes等人，2019）。

胞苷/尿苷单磷酸激酶2（CMPK2）是一种干扰素刺激基因（ISG），近期被证实是脊椎动物先天抗病毒免疫的重要调节因子（Arumugam等人，2022）。研究表明，CMPK2参与了干扰素介导的抗病毒防御及炎症信号通路（El-Diwany等人，2018）。值得注意的是，在多种脊椎动物系统中，包括雪貂、家禽、人类以及其他灵长类动物，在病毒感染时CMPK2的表达都会显著上升，这表明CMPK2可能是跨物种共有的、依赖干扰素的抗病毒反应的组成成分（Zanin等人，2025）。不过，CMPK2是否参与中华鱼对NNV感染的宿主反应目前尚不清楚。

在本研究中，我们利用从中华鱼脑中分离得到的CPB细胞系作为体外感染模型，来研究宿主对NNV感染的转录反应。通过转录组测序及跨物种比较分析，我们识别出了若干在NNV感染期间始终会被诱导表达的与干扰素相关的基因。在这些基因中，CMPK2的表达强度最高，因此被选为进一步开展功能研究的对象。我们的研究结果揭示了CMPK2在NNV感染过程中可能具有的抗病毒作用，同时也为了解真骨鱼类的干扰素介导的抗病毒反应提供了新的见解。

章节要点

病毒制备与病毒滴度检测

红点石斑鱼神经坏死病毒（RGNNV）是在我们实验室的石斑鱼肾细胞中培养扩增的。通过让受感染的细胞经历反复的冻融处理，促使细胞裂解并释放出病毒颗粒。

病毒滴度是通过50%组织培养感染剂量（TCID50）测定法来确定的。具体操作为：将GK细胞或CPB细胞接种到96孔板中，然后将收集到的RGNNV病毒液进行10倍系列稀释，再用不同稀释度的病毒液去感染这些细胞。细胞病变

CPB细胞感染NNV的情况

NNV感染会在CPB细胞中引发明显的细胞病变效应，并导致强烈的病毒基因表达。在对照组中，CPB细胞的形态正常（图1A）。而在NNV感染24小时后，这些细胞出现了明显的细胞病变现象，表现为细胞变圆、肿胀，以及出现大量的类似空泡的结构（图1B）。高倍显微镜图像进一步证实，受感染的细胞内存在明显的空泡化现象。与这些形态学变化一致的是，qPCR分析也显示

CPB细胞既支持NNV感染，又能触发抗病毒转录反应

在本研究中，我们首先确认了实验室建立的CPB细胞系确实容易受到NNV感染。受感染的细胞会出现典型的细胞病变现象，且病毒基因表达水平显著升高，这说明CPB细胞能够有效支持病毒的复制。这些结果表明，该细胞系可以作为一种可靠的体外模型，用于研究宿主对NNV的抗病毒反应。这一发现与之前的研究结果一致，那些研究也表明CPB细胞具有允许病毒复制的特性

结论

总之，本研究系统地研究了中华鱼对NNV感染的抗病毒反应。转录组分析结果显示，CPB细胞中的干扰素介导的抗病毒通路被强烈激活。通过跨物种的转录组比较，我们还发现了多种真骨鱼类共有的、具有保守性的干扰素响应基因模块。在这些基因中，CMPK2被证明能够显著抑制RGNNV在CPB细胞中的复制。这些发现为相关研究提供了首个证据

CRediT作者贡献说明

江海英：软件使用、资源获取。冯海青：实验研究、定量分析。陈佳荣：实验研究、数据整理、概念设计。黄金龙：论文撰写与修改、定量分析、数据整理。秦灿霞：论文初稿撰写、数据可视化、实验方法设计、数据整理、概念设计。梁颖：实验方法设计、定量分析。李林苗：项目管理、资金申请、概念设计。欧伟豪：论文撰写与修改、研究指导、资金支持

未引用参考文献

Li等人，2025年。

利益冲突声明

作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或私人关系。

动物伦理声明

在开始本研究之前，我们已经获得了广东省科学院动物研究所机构伦理委员会的批准。批准编号为GIZ20231208，批准日期为2023年12月8日。

数据可用性说明

数据将在收到请求后提供。

致谢

本研究得到了以下项目的支持：广东省科学技术厅的专项科技发展项目（编号：2022GDASZH-2022010106）；广东省基础与应用基础研究基金（编号：2024A1515030068）；中国国家自然科学基金（编号：32403041）；广西师范大学广西珍稀濒危动物生态重点实验室；2023年度广东省林业省级财政专项生态林业建设项目；以及广东省林业局的相应项目。

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