Page 197 - 《水产学报》2025年第8期
P. 197
王玲,等 水产学报, 2025, 49(8): 089417
长牡蛎 (Crassostrea gigas) 是我国海水贝类 的表达变化即可提前预警病原感染,降低疾病
养殖产业的主要物种之一,在我国北方沿海地 暴发的可能性 。因此,将基因表达变化作为
[14]
[2]
[1]
区大面积养殖 ,全国年产量近 100 万 t 。随 生物标志物开展病害预警预报有助于防控病害
着长牡蛎养殖规模的不断扩大和养殖环境改变, 风险和发生。
养殖病害发生越发频繁,甚至出现大规模死亡 在本研究中,利用团队前期已发表的 4 种
[3]
现象 。作为海洋无脊椎动物,长牡蛎主要依 病原体相关分子模式 (PAMPs):脂多糖 (LPS)、
赖固有免疫系统抵御病原菌侵染,并且其主要 肽 聚 糖 (PGN)、 葡 聚 糖 (GLU) 和 聚 肌 胞 苷 酸
养殖于开放海域或海湾和河口等半开放环境, [Poly(I:C)] 刺激长牡蛎后的转录组数据,对其血
这种养殖模式的特点决定了长牡蛎养殖病害防 淋巴细胞的基因表达差异水平进行分析,发现
控面临诸多挑战 [4-5] 。与封闭可控的水产养殖系
CgSVIP 的表达水平变化最显著,提示 CgSVIP
统不同,开放水体的环境复杂且动态变化显著, 可能具备长牡蛎病害预警生物标志物的开发价
难以通过常规的药物投放、注射或水质调节等
值 。 SVIP (small VCP/p97-interacting protein) 是
措施有效控制病害的发生 。在此背景下,养
[6]
一种小 VCP 结合蛋白,由 76 个氨基酸组成,最
殖病害预警技术能够通过实时监测和数据分析
早是在 2003 年以 VCP/P97 为诱饵利用酵母双
对长牡蛎健康状态进行评价,对养殖病害发生
杂交系统发现的,包含一个与 VCP 相互作用的
进行提前预警,是目前长牡蛎养殖病害防控的
基序 (VIM),可以与其 N 端卷螺旋区直接结
主要手段之一 [7-8] 。
合 [15-16] 。有研究表明,SVIP 通过与 VCP/p97 的
利用生物标志物构建健康评价体系和预警
相互作用,阻碍 gp78-p97/VCP-Derlin1 降解复
机制,能够实现对养殖病害的早期风险识别和
合物形成,在内质网相关降解过程中发挥重要
预警预报,可以有效预防病害的发生。在早期
[17]
作用 。SVIP 能够调节 VCP/p97 的亚细胞定位,
研究中,生物标志物多被用于环境污染监测和
并影响自噬相关基因 P62 蛋白表达水平和 LC3
预警 。例如,当波罗的海海岸环境受到镉和
[9]
切割 。在 CCl4 诱导的小鼠 (Mus musculus) 肝纤
[18]
有机磷污染时,虹鳟 (Oncorhynchus mykiss) 和
维化模型中,SVIP 过表达促进 Beclin1、ATG5、
紫贻贝 (Mytilus galloprovincialis) 等生物体内的
LC3 等自噬相关基因的表达 [19] 。As2O3 处理人
金属硫蛋白 (MT) 和乙酰胆碱酯酶 (AChE) 活性
(Homo sapiens) 结肠癌细胞后,SVIP 过表达促
[7]
等 生 物 标 志 物 水 平 上 升 。 褐 贻 贝 (Perna
进 P62 蛋白表达水平和 LC3 切割,上述结果提
perna) 的氧化应激相关生物标志物,如抗氧化
示 SVIP 能够促进细胞自噬 。最新研究结果表
[20]
酶可用于监测金属污染 。近年来,生物标志
[10]
明,利用转基因技术诱导秀丽隐杆线虫 (Caen-
物方法也被提出作为养殖生物病害防控的重要
orhabditis elegans) 和高脂饮食诱导下黑腹果蝇
手段,而传统的生物标志物多为酶活性和物质
(Drosophila melanogaster) 的 SVIP 基因过表达能
含量等生理响应下游指标 。例如,杀鲑气单
[11]
够促进管状溶酶体的形成,进而增强自噬过
胞 菌 (Aeromonas salmonicida) 感 染 大 西 洋 鲑
程 [21-22] 。目前关于 CgSVIP 作为病害预警生物标
(Salmo salar) 后,谷丙转氨酶 (ALT) 和谷草转
志物及其参与免疫应答调控的研究还非常有限。
氨酶 (AST) 活性增加表明鱼类器官受损,这些
因此,本研究拟探明长牡蛎响应 PAMPs 和病原
酶可作为病原体感染生物体导致其生理功能受
刺激过程中 CgSVIP 的表达特征,并发掘 CgS-
[12]
损的潜在生物标志物 。这些指标通常反映的
VIP 作为病害预警生物标志物的应用方式,并
是生物体对污染物暴露后的生理变化,而不是
解析 CgSVIP 参与免疫应答调控的机制。
即时的暴露情况。随着基因组学和转录组学的
发展,利用基因表达变化作为生物标志物的研 1 材料与方法
究取得了新进展,能够实时反映生物体的健康
状况 [13] 。例如,在养殖长牡蛎受到灿烂弧菌 1.1 实验材料
(Vibrio splendidus) 侵染时,CgIL17-4 的 mRNA 实验所用 2 龄长牡蛎采自辽宁省大连市长
绝对表达量显著上升,通过监测该生物标志物 牡蛎养殖海区,将采集的长牡蛎放置于 (15±1)℃
https://www.china-fishery.cn 中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries
2