小瓜虫对虹鳟组织病理变化及TLR信号通路基因表达影响

• 作者: 卢军浩 李兰兰 权金强 赵桂研 孙军 蒋常平 刘哲
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 虹鳟 多子小瓜虫 组织病理 Toll样受体(TLR)信号通路 基因表达
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告|Articles and Letters
• 页码范围: 739-750
• 页数: 12页
• 分类号: S941.51+4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2022.04.012

摘要

小瓜虫病病原体为多子小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis),具有高发病率和高死亡率,且缺乏有效的治疗手段,对水产养殖业构成了巨大威胁.本研究旨在观察虹鳟(Oncorhynchus mykiss)感染多子小瓜虫后鳃和皮肤的组织病理学变化,并揭示虹鳟Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)信号通路在多子小瓜虫感染后的免疫作用.通过组织切片和扫描电镜对感染多子小瓜虫的虹鳟(处理组)和健康虹鳟(对照组)的鳃和皮肤进行观察,并采用qPCR检测TLR信号通路中TLR2、TLR3、TLR4基因以及肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)基因在鳃、皮肤、肝脏、头肾、脾脏、肠道中的表达动态.结果表明,小瓜虫寄生严重损伤皮肤和鳃的结构,皮肤表面有大量不规则分泌物,表皮与真皮层出现空隙,空隙间寄生了大小不等的小瓜虫滋养体;鳃丝受损脱落,鳃小片变形扭曲,鳃丝小骨肿胀变形;与对照组相比,处理组TLR2在鳃和皮肤中表达量显著升高,分别是对照组的17.19倍和30.57倍(P<0.05),在脾脏中表达量显著降低(P<0.05),是对照组的0.65倍,在其他组织中无显著性差异;TLR3基因在鳃、皮肤、脾脏和肠道中表达量显著升高(P<0.05),分别是对照组的3.8倍、14.09倍、1.66倍和1.89倍,在肝脏和头肾中无显著性差异(P>0.05);TLR4基因在皮肤中表达量显著升高(P<0.05),为对照组的2.24倍,在肝脏和鳃中的表达量显著降低(P<0.05),是对照组的0.36倍和0.22倍,在其他组织中无显著性差异(P>0.05).与对照组相比,处理组TNF-α基因在鳃、皮肤和头肾中表达量显著升高(P<0.05),IL-1β和IFN-γ基因在本研究所有组织中均显著升高(P<0.05),TNF-α在皮肤中的表达量最高为对照组的8.22倍,IL-1β在头肾中的表达量最高为对照组的14.6倍,IFN-γ在肠道中的表达量最高为对照组的5.1倍.小瓜虫感染对鳃和皮肤造成了严重损伤,TLR信号通路参与了虹鳟感染小瓜虫后的防御机制,且该通路上基因表达存在组织特异性,虹鳟感染小瓜虫后建立了全身免疫机制,产生了多种免疫应答.本研究揭示了虹鳟感染小瓜虫后组织病理学变化及TLR信号通路在抵抗小瓜虫感染上的作用,为虹鳟小瓜虫病的防治提供了理论参考.