《Transboundary and Emerging Diseases》:First Report of Snakehead Rhabdovirus-Like Novirhabdovirus Associated With Acute Mortality in Multiple Outbreaks in Farmed Giant Snakehead (Channa micropeltes) in Thailand
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蛇头鱼弹状病毒(SHRV)是一种此前与蛇头鱼(Channa spp.)及其他近缘物种死亡相关的病毒病原体。本研究中,研究人员报告了在泰国多个养鱼场养殖的巨蛇头鱼(C. micropeltes)中检测到SHRV样病毒,急性疾病暴发导致累计死亡率从7%到90%不等
蛇头鱼弹状病毒(SHRV)是一种此前与蛇头鱼(Channa spp.)及其他近缘物种死亡相关的病毒病原体。本研究中,研究人员报告了在泰国多个养鱼场养殖的巨蛇头鱼(C. micropeltes)中检测到SHRV样病毒,急性疾病暴发导致累计死亡率从7%到90%不等。受影响的鱼表现出临床症状,包括在水面附近游动、厌食和皮肤变色。组织病理学检查显示脾脏、前肾和后肾中存在大量嗜酸性胞浆内包涵体(ICIBs)。该病毒在E-11细胞中成功分离,并在接种后1-2天(dpi)内诱导显著的细胞病变效应(CPEs),包括细胞变圆、细胞质空泡化和进行性单层破坏。透射电子显微镜确认存在弹状病毒科特有的有包膜、子弹形病毒颗粒。用分离病毒对 naive 巨蛇头鱼进行的实验攻毒重现了田间观察到的临床症状,在4天内导致70%的累计死亡率,并成功从实验感染鱼中重新分离出病毒,这支持了该病毒在巨蛇头鱼中的致病作用。逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和序列分析表明,该病毒与先前报道的SHRV株共享79.70%–85.37%的核苷酸同一性,并将其置于新弹状病毒属(Novirhabdovirus)内,与SHRV和鲤鱼弹状病毒(CAPRV)形成一个簇。这些发现为泰国养殖巨蛇头鱼中与疾病暴发相关的SHRV样新弹状病毒的存在提供了证据,并强调需要进一步研究其流行病学、发病机制和传播动态,以支持制定有效的疾病预防和控制策略。
一、研究背景与意义
蛇头鱼(Channa spp.)是广泛分布于亚洲的呼吸空气性肉食性淡水硬骨鱼类,在亚洲水产养殖中日益重要。巨蛇头鱼(C. micropeltes)在泰国、越南、柬埔寨、印度尼西亚和马来西亚等东南亚国家具有重要经济价值。然而,随着养殖密度增加和水交换受限等集约化养殖模式的推广,鱼类面临的应激增加,免疫力下降,更易感染传染性疾病。尽管细菌和寄生虫病原体在养殖蛇头鱼中已有较多报道,但病毒性疾病仍了解甚少。弹状病毒科(Rhabdoviridae)成员被认为是水产养殖中最重要的病原体之一,其中蛇头鱼弹状病毒(SHRV)作为新弹状病毒属(Novirhabdovirus)成员,此前仅在斑鳢(C. striata)和杂交蛇头鱼中有报道。值得注意的是,尽管巨蛇头鱼具有重要经济价值,此前尚未在该物种中记录到SHRV感染的分子或病毒学证据。本研究首次报道了泰国养殖巨蛇头鱼中与严重死亡暴发相关的SHRV感染,为理解该病毒的宿主范围和致病性提供了重要依据。论文发表在《Transboundary and Emerging Diseases》。
二、主要技术方法
研究人员整合了多种技术方法:首先在泰国8个商业巨蛇头鱼养殖场开展暴发调查和样本采集(时间2025年1-4月,地点包括曼谷、差春骚府和碧武里府);采用常规RT-PCR靶向RNA依赖性RNA聚合酶(L)基因保守区进行弹状病毒筛查,并排除其他WOAH列出的鱼类弹状病毒如传染性造血器官坏死病毒(IHNV)、病毒性出血性败血症病毒(VHSV)和鲤春病毒血症病毒(SVCV);使用E-11细胞系进行病毒分离;通过透射电子显微镜观察病毒形态;基于L基因部分序列进行系统发育分析;并通过实验攻毒验证柯赫氏法则。
三、研究结果
3.1 临床体征和大体病理变化
本研究调查了泰国三个省份8个养殖场的死亡暴发事件,受影响鱼类从幼鱼(3-15 g)到上市规格成鱼(>1 kg)不等,累计死亡率从7%到90%不等。临床表现为水面游动、嗜睡、食欲减退和突然死亡。大体检查可见多灶性皮肤溃疡和鳍条侵蚀。内脏检查一致显示脾脏肿大、肝脏苍白易碎和肾脏肿大。部分养殖场检出车轮虫(Trichodina spp.)和气单胞菌(Aeromonas spp.)感染。
3.2 弹状病毒检测和组织病理学发现
通过RT-PCR检测,8个养殖场30尾鱼中有16尾(53.3%)L基因阳性。组织病理学检查显示肝脏明显肝细胞空泡化,脾脏和前肾出现红细胞耗竭、黑色素巨噬细胞中心增多以及大量嗜酸性胞浆内包涵体(ICIBs),伴有细胞固缩。后肾间质组织也显示广泛ICIBs和大量固缩细胞。这些病变指示病毒感染,在全部6个检测养殖场中均观察到。
3.3 其他鱼类弹状病毒筛查
针对IHNV、VHSV和SVCV的特异性RT-PCR检测均为阴性,排除了这三种病毒作为致病病原。
3.4 E-11细胞病毒分离
接种阳性肾脏组织的E-11细胞在1 dpi即出现细胞变圆和胞质空泡化,2 dpi出现广泛CPE导致单层完全破坏。30份样本中16份(53.3%)产生典型CPE,17份(56.7%)细胞培养物RT-PCR确认弹状病毒RNA阳性。
3.5 透射电子显微镜观察
超薄切片显示感染细胞胞质内和出芽过程中的大量有包膜子弹形病毒颗粒,大小约150-200 nm长、50-80 nm宽,具有电子致密核心,符合弹状病毒科特征。
3.6 基于L基因的系统发育分析
获得的5条L基因部分序列(436-458 bp)与泰国斑鳢SHRV参考株(AF147498.1)核苷酸同一性为84.86%-85.37%,与印度SHRV株(MT459927.1)为79.90%-80.19%。系统发育分析将病毒置于新弹状病毒属内,与SHRV和鲤鱼弹状病毒(CAPRV)形成强支持簇(100% bootstrap),与VHSV、HIRRV和IHNV明显分离。分离株命名为KU-SHRV-CM01至KU-SHRV-CM05(GenBank登录号PZ043849-PZ043853)。
3.7 实验攻毒验证
使用Farm 4分离株KU-SHRV-CM03通过体腔注射攻毒naive巨蛇头鱼,2 dpc出现临床症状,累计死亡率达70%(7/10),对照组无死亡。所有攻毒鱼后肾组织RT-PCR阳性,病毒成功在E-11细胞中重新分离,符合柯赫氏法则。
四、讨论与结论
本研究提供了分子、病毒学、超微结构和实验证据,支持SHRV感染养殖巨蛇头鱼。该发现不仅确定巨蛇头鱼为SHRV易感物种,也对疾病监测和健康管理提出关注。研究中观察到的死亡率与先前斑鳢和杂交蛇头鱼SHRV暴发相当,表明SHRV在集约化养殖条件下可能引起严重疾病。临床表现为溃疡综合征样症状,与多因素病因一致。部分养殖场存在SHRV与气单胞菌和车轮虫共感染的情况,但Farm 4在无共感染条件下仍出现高死亡率,支持病毒的主要致病作用。E-11细胞适合病毒分离,为后续研究提供平台。系统发育分析显示该病毒与SHRV和CAPRV形成簇,但L基因15%-20%的核苷酸差异表明存在可测量的序列变异,正式物种分类需完整基因组数据和血清学鉴定。研究结论强调,应将SHRV样新弹状病毒感染纳入养殖巨蛇头鱼疾病暴发的鉴别诊断,并建议纳入常规疾病监测计划,同时加强生物安全措施,特别是关于鱼苗采购、水质管理和投喂策略,以降低病原引入和传播风险。