中国水产科学研究院珠江所发现草鱼寄生虫病微生物防控新途径 ——宿主鱼体上的跨物种“远端交互对话”机制

　　珠江水产研究所9月30号在线发表于国际期刊Aquaculture的文章《Do ectoparasites on fish gills“talk”with gut microbiota far away?》提出了鱼类寄生虫疾病生物防控新路径，研究发现鱼类肠道微生物群落或许可以通过“远端交互对话”（cross-talk far away）的方式“抵御”鱼类寄生虫。

 

　　众所周知，了解鱼类寄生虫感染后宿主动物的应答机制有助于研发有效防控药物。鱼类在寄生虫感染压力下，肠道微生物群落响应和变化成为近年研究热点。此前科学家们研究发现，鱼类肠道寄生虫由于和肠道微生物共处同一生态位，距离较近，两者存在近距离“交互对话”。而距离鱼类肠道相对较远的鱼鳃上寄生虫是否与肠道微生物存在“远端交互对话”仍然未见报道。

 

　　针对该问题，珠江所科研人员研究了草鱼鳃部感染页型指环虫（Dactylogyrus lamellatus）与肠道微生物的关系。结果显示：感染页型指环虫的草鱼肠道微生物群落呈现出多样性指数降低、鲸杆菌属丰度增加、拟杆菌属丰度减少的响应趋势。与此同时，研究的4个免疫相关基因（TLR3，MyD88，MHCII，IgM）表达水平显著升高，谷胱甘肽过氧化物酶含量降低，组织病理学特征显示大量免疫细胞浸润于肠黏膜和黏膜下层，表明草鱼鳃感染寄生虫刺激了先天免疫和适应性免疫反应。

 

　　进一步对寄生虫感染强度、微生物丰度、免疫指标和血液生化指标数据进行了相关性分析，结果表明，共有20个高丰度微生物OTUs（相对丰度>0.01%）与外寄生虫数量和免疫相关参数、血液指标具有高相关。整体构建了鳃寄生虫—肠道微生物—血液传递“远端交互对话”反馈信息回路模型，尽管肠道黏膜和黏膜下层的免疫细胞的反应是否通过肠道微生物产生亦或来自鱼类血液循环系统的“信息”仍有待确定。

 

　　通过分析外寄生虫-微生物群落-宿主相互作用途径，首次发现草鱼外寄生虫与宿主肠道微生物存在“远程交互对话”机制。本结论为进一步研究肠道菌群在鱼类体外寄生虫感染免疫应答中的作用奠定了理论基础，鱼类“远程交互对话”机制对于正确认识宿主菌群是如何响应宿主寄生虫感染强度等条件变化提供了新视角，该研究也为口服益生菌控制寄生虫病提供新途径。

 

　　潘厚军研究员和谢骏研究员为该文章通讯作者，第一作者为硕士研究生王琳，共同第一作者为张德锋博士。该研究得到大宗淡水鱼产业技术体系（CARS-45）、广州市科技计划（201803020045）、国家重点研发计划蓝色粮仓项目（2019YFD0900102）资助。

 

　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2022.738880