珠江水產(chǎn)研究所9月30號(hào)在線發(fā)表于國際期刊Aquaculture的文章《Do ectoparasites on fish gills“talk”with gut microbiota far away?》提出了魚類寄生蟲疾病生物防控新路徑，研究發(fā)現(xiàn)魚類腸道微生物群落或許可以通過“遠(yuǎn)端交互對(duì)話”（cross-talk far away）的方式“抵御”魚類寄生蟲。

 

　　眾所周知，了解魚類寄生蟲感染后宿主動(dòng)物的應(yīng)答機(jī)制有助于研發(fā)有效防控藥物。魚類在寄生蟲感染壓力下，腸道微生物群落響應(yīng)和變化成為近年研究熱點(diǎn)。此前科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，魚類腸道寄生蟲由于和腸道微生物共處同一生態(tài)位，距離較近，兩者存在近距離“交互對(duì)話”。而距離魚類腸道相對(duì)較遠(yuǎn)的魚鰓上寄生蟲是否與腸道微生物存在“遠(yuǎn)端交互對(duì)話”仍然未見報(bào)道。

 

　　針對(duì)該問題，珠江所科研人員研究了草魚鰓部感染頁型指環(huán)蟲（Dactylogyrus lamellatus）與腸道微生物的關(guān)系。結(jié)果顯示：感染頁型指環(huán)蟲的草魚腸道微生物群落呈現(xiàn)出多樣性指數(shù)降低、鯨桿菌屬豐度增加、擬桿菌屬豐度減少的響應(yīng)趨勢(shì)。與此同時(shí)，研究的4個(gè)免疫相關(guān)基因（TLR3，MyD88，MHCII，IgM）表達(dá)水平顯著升高，谷胱甘肽過氧化物酶含量降低，組織病理學(xué)特征顯示大量免疫細(xì)胞浸潤(rùn)于腸黏膜和黏膜下層，表明草魚鰓感染寄生蟲刺激了先天免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。

 

　　進(jìn)一步對(duì)寄生蟲感染強(qiáng)度、微生物豐度、免疫指標(biāo)和血液生化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明，共有20個(gè)高豐度微生物OTUs（相對(duì)豐度>0.01%）與外寄生蟲數(shù)量和免疫相關(guān)參數(shù)、血液指標(biāo)具有高相關(guān)。整體構(gòu)建了鰓寄生蟲—腸道微生物—血液傳遞“遠(yuǎn)端交互對(duì)話”反饋信息回路模型，盡管腸道黏膜和黏膜下層的免疫細(xì)胞的反應(yīng)是否通過腸道微生物產(chǎn)生亦或來自魚類血液循環(huán)系統(tǒng)的“信息”仍有待確定。

 

　　通過分析外寄生蟲-微生物群落-宿主相互作用途徑，首次發(fā)現(xiàn)草魚外寄生蟲與宿主腸道微生物存在“遠(yuǎn)程交互對(duì)話”機(jī)制。本結(jié)論為進(jìn)一步研究腸道菌群在魚類體外寄生蟲感染免疫應(yīng)答中的作用奠定了理論基礎(chǔ)，魚類“遠(yuǎn)程交互對(duì)話”機(jī)制對(duì)于正確認(rèn)識(shí)宿主菌群是如何響應(yīng)宿主寄生蟲感染強(qiáng)度等條件變化提供了新視角，該研究也為口服益生菌控制寄生蟲病提供新途徑。

 

　　潘厚軍研究員和謝駿研究員為該文章通訊作者，第一作者為碩士研究生王琳，共同第一作者為張德鋒博士。該研究得到大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-45）、廣州市科技計(jì)劃（201803020045）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃藍(lán)色糧倉項(xiàng)目（2019YFD0900102）資助。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2022.738880