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研究人员针对艾美耳球虫开展 ApiAP2 转录因子研究，发现 EtAP2-S1 影响虫体多项特性，其敲除株有望成疫苗。
球虫病的 “麻烦” 与研究的 “启程”
在养殖业中，艾美耳球虫（Eimeria）可谓是个让人头疼的 “小恶魔”。它引发的球虫病，就像一场来势汹汹的 “风暴”，让农场里的动物们饱受折磨。患病动物会出现血便、饲料转化率降低等症状，严重时甚至会死亡，尤其是对养鸡业来说，这简直是一场 “经济灾难”，每年造成的损失超过 100 亿英镑。
为了 “驯服” 这个 “小恶魔”，广西大学的研究人员踏上了探索之旅。他们把目光聚焦在艾美耳球虫的 ApiAP2 转录因子上，深入研究其在球虫发育过程中的作用机制，期望能找到防控球虫病的新方法。这项研究成果发表在《Veterinary Research》杂志上，为相关领域带来了新的希望。
研究的 “秘密武器”：关键技术方法
研究人员为了深入了解 ApiAP2 转录因子，采用了多种先进的技术方法。首先，他们利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，精准地对目标基因进行敲除操作，构建出 EtAP2-S1 基因敲除株和过表达株，以此来探究基因功能。其次，通过 RNA 测序（RNA-Seq）技术，全面分析敲除株和野生株之间基因表达的差异，找出受 EtAP2-S1 调控的基因。另外，运用切割与标记（CUT&Tag）技术，明确 EtAP2-S1 在基因组上的结合位点，进一步揭示其调控机制。同时，研究人员还进行了一系列动物实验，包括感染实验、免疫保护实验等，以评估敲除株对寄生虫生物学特性和免疫保护效果的影响 。
研究成果 “大揭秘”
- EtAP2-S1 的 “庐山真面目”：研究人员通过序列分析发现，EtAP2-S1 含有两个 AP2 结构域，与其他艾美耳球虫物种的同源基因具有较高的相似性。通过定量 PCR（qPCR）检测发现，EtAP2-S1 在孢子化卵囊和子孢子阶段高表达，而在内源性裂殖生殖阶段几乎检测不到。免疫荧光实验证实，EtAP2-S1 定位于细胞核，符合其作为转录因子的特征。
- 敲除 EtAP2-S1 的 “连锁反应”：研究人员成功构建了 EtAP2-S1 敲除株（EtAP2-S1-KO）。实验发现，敲除 EtAP2-S1 后，球虫的内源性发育受到明显抑制，每日卵囊产量大幅下降，总卵囊产量减少约 61%。同时，子孢子的侵袭能力也显著降低，在体外感染鸡胚成纤维细胞（DF-1）实验中，EtAP2-S1-KO 株的侵袭率明显低于野生株。不过，球虫的外源性孢子生殖在大多数时间点与野生株并无显著差异。
- EtAP2-S1 与球虫毒力的 “微妙关系”：研究人员对 EtAP2-S1-KO 株和野生株的毒力进行了比较。结果显示，感染 EtAP2-S1-KO 株的鸡，盲肠病变程度明显减轻，平均体重增加与未感染对照组相比差异较小；而感染野生株的鸡体重则显著下降。这表明，敲除 EtAP2-S1 可显著降低球虫的毒力。
- EtAP2-S1 对表面抗原基因的 “调控密码”：RNA-Seq 分析发现，敲除 EtAP2-S1 后，有 1097 个基因的表达发生显著变化，其中 59 个表面抗原基因（SAGs）上调。这表明 EtAP2-S1 对 SAGs 基因的转录具有重要调控作用。CUT&Tag 实验进一步揭示，EtAP2-S1 可结合到多个基因的上游区域，包括 18 个 SAGs 基因的启动子，暗示其对这些基因的直接调控。
- EtAP2-S1-KO 株的 “疫苗潜力”：研究人员进行了免疫保护实验，对比了 EtAP2-S1-KO 株和野生株的免疫保护效果。结果显示，免疫 EtAP2-S1-KO 株的鸡在攻毒后，平均体重增加、肠道病变减轻，总卵囊产量显著降低，卵囊减少率超过 90%，抗球虫指数（ACI）达到 174.51，高于野生株免疫组。这表明 EtAP2-S1-KO 株具有良好的免疫保护效果，有望成为鸡球虫病的候选疫苗。
研究结论与意义 “深度解读”
综合上述研究结果，研究人员发现 EtAP2-S1 是一个对艾美耳球虫生长和毒力至关重要的基因，它能够抑制 SAGs 基因的表达。敲除 EtAP2-S1 不仅导致球虫侵袭能力和适应性下降，毒力显著降低，还使敲除株具有良好的免疫原性，能够提供高效的免疫保护。这一研究成果不仅加深了人们对球虫基因调控和分子生物学的理解，更为球虫病的防控开辟了新的道路。
目前，球虫病的防控主要依赖减毒活疫苗，但这些疫苗存在抗原变异和菌株特异性免疫等问题。而基因敲除疫苗的出现，为解决这些难题带来了新的希望。研究人员通过构建 EtAP2-S1 基因敲除株，获得了毒力降低且免疫原性高的候选疫苗，为开发针对球虫病的基因敲除疫苗迈出了重要的第一步。未来，基于这一研究成果，有望开发出更高效、更具针对性的球虫病疫苗，助力养殖业摆脱球虫病的困扰，保障养殖业的健康发展。
