PRV-1b和 PRV-3a感染与智利养殖银大麻哈鱼疾病的关联及发病机制解析

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Veterinary Research 3.7

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  为探究鲑鱼正呼肠孤病毒(PRV)对智利养殖银大麻哈鱼(Oncorhynchus kisutch)健康的影响,研究人员开展了前瞻性纵向描述性观察研究。结果发现 PRV-1b和 PRV-3a均与相同临床疾病相关,这为控制银大麻哈鱼相关疾病提供了依据。

  在全球水产养殖中,鲑鱼正呼肠孤病毒(Piscine orthoreovirus,PRV)广泛存在于鲑科鱼类群体,给养殖业带来诸多困扰。在智利,银大麻哈鱼(Oncorhynchus kisutch)的养殖规模不断扩大,其经济价值日益凸显,但 PRV 的出现却让人们忧心忡忡。此前,虽然对 PRV 有所研究,可对于 PRV 不同亚型在银大麻哈鱼中的感染情况、引发的临床疾病特征以及发病机制等方面,仍存在诸多空白。为了填补这些知识空白,来自智利 Pathovet Labs 的研究人员 Marco Rozas-Serri、Ariel Mu?oz 等开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Veterinary Research》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。在样本采集方面,从不同养殖公司、不同年份的银大麻哈鱼群体中进行采样,涵盖了海水网箱养殖的整个生长阶段。对于样本分析,采用了组织病理学技术,对鱼的心脏、肝脏等多个组织进行处理和观察;血液学和血液生化分析,检测多种血液指标;分子生物学技术,如 RT-qPCR 检测 PRV-1 和 PRV-3,以及对病毒基因片段进行扩增和序列分析等 。

研究结果如下:

  1. PRV-1b和 PRV-3a与临床病理表现的关联:在两个养殖场分别检测到 PRV-1b和 PRV-3a,它们均导致银大麻哈鱼出现贫血、心脏破裂和黄疸等症状,且死亡率增加。在疾病发展过程中,病毒载量呈现先升高后降低的趋势,但在病毒载量显著降低时,宏观病变频率反而增加,表明感染具有持续性和慢性特征。通过对病毒基因片段 S1 和 M2 的测序及系统发育分析,确定了感染鱼群的 PRV 亚型。
  2. 临床疾病和大体病理学特征:感染早期,鳃苍白是最常见的宏观病变;随着病毒载量升高,出现了如心脏苍白、破裂,肝呈肉豆蔻状、黄疸等多种病变;后期,即使病毒载量下降,这些病变仍持续存在甚至频率增加。
  3. 微观病理学特征:感染初期,常见的组织病理学病变包括心室海绵状心肌的心肌细胞变性、肾小管腔和肾小球空间的蛋白质沉淀、轻度单核细胞性肝炎和轻度单核细胞性心肌炎等。随着病毒载量增加,病变范围扩大且程度加重。到研究后期,心脏、肝脏和脾脏的微观病变频率和严重程度进一步增加,而肾脏病变频率降低。并且在 PRV-1 感染的鱼组织病变区域检测到了针对 PRV σ1 的抗原 - 抗体反应,PRV-3 感染的鱼组织中未检测到。
  4. 血液学和生化指标变化:感染鱼的血液学指标显示,存在低血红蛋白浓度、低平均红细胞体积(MCV)、红细胞凋亡和低色素血症等现象。随着病毒载量增加,还出现了低血细胞比容、低红细胞计数等再生性贫血特征。血液生化参数方面,早期低密度脂蛋白(LDL)浓度降低,后期出现碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)升高等变化,同时伴有低蛋白血症、低白蛋白血症和总胆红素升高,表明存在溶血和肝前性黄疸。
  5. 发病机制:综合研究结果推测,PRV-1b和 PRV-3a感染最初可能发生在红细胞和心肌细胞中,感染导致红细胞数量减少、血红蛋白浓度降低,进而引发贫血和黄疸。同时,心肌细胞感染引发心肌病,疾病逐渐发展并呈现慢性化趋势。

研究结论和讨论部分指出,该研究首次证实 PRV-1b和 PRV-3a虽属于不同亚型,但都与智利养殖银大麻哈鱼的相同临床疾病相关。此前,银大麻哈鱼的黄疸综合征病因不明,此次研究为其提供了新的见解。研究还发现疾病的发生可能与海狮攻击造成的应激有关,且贫血和黄疸与 PRV 感染的关系复杂。此外,虽然在部分研究中未能检测到 PRV-3 感染组织中的抗原 - 抗体反应,但综合来看,PRV 与临床疾病的关联是可靠的。该研究成果对于深入理解 PRV 感染的发病机制、制定针对性的防控策略具有重要意义,为智利银大麻哈鱼养殖业的健康发展提供了关键依据,同时也为后续研究 PRV 与宿主的相互作用指明了方向。
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