秦啓偉教授團隊在海水魚類神經壞死病毒感染致病機制研究上取得重要突破

审核发布:宣传部 费思迎 来源单位及审核人:海洋学院 刘文生 發布時間:2021-07-09浏覽次數:10

近日,我校海洋學院秦啓偉教授團隊利用單細胞測序技術等手段破譯了RGNNV感染石斑魚中樞神經系統的細胞類型,揭示了病毒感染導致宿主細胞死亡機制。研究成果發表在國際病原學權威學術期刊《PloS Pathogens》,題目爲“Single-cell RNA-seq landscape midbrain cell responses to red spotted grouper nervous necrosis virus infection”。(論文在線網址:https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009665)。該論文解析了石斑魚中腦神經細胞的類型,深入了解了神經壞死病毒攻擊的細胞類型,致病機制和宿主抵抗病毒的方式,導致神經細胞死亡的可能途徑,爲進一步研究病毒如何感染硬骨魚中樞神經系統提供了基礎。

神經壞死病毒(Nervous Necrosis VirusNNV) 是最嚴重的海洋魚類病毒性病原之一,在全球範圍內可感染導致超過50種海水魚類死亡,尤其對仔魚和幼魚危害很大,感染後一周內死亡率可達100%NNV是一種正鏈RNA病毒,屬于野田村病毒科,NNV可分爲四種基因型: 分別爲擬鲹NNV(SJNNV)、紅鳍東方鲀NNV(TPNNV)、條斑星鲽NNV (BFNNV)和赤點石斑魚NNVRGNNV)。NNV已成爲世界範圍內養殖魚類最重要的威脅之一,且近年受感染的魚類種類和受危害程度迅速增加,研究其致病機理和宿主的抵抗機制意義重大。NNV主要感染魚類中樞神經系統和視網膜神經系統,而中樞神經系統細胞組成複雜且功能多樣性,因此很難識別病毒靶向感染攻擊的特定類型細胞。

以石斑魚爲研究對象,通過原位雜交示蹤發現RGNNV主要感染石斑魚的中腦部位。對感染魚和未感染魚的中腦進行單細胞測序,鑒定出35種不同細胞亞型,包括28種神經元細胞和7種非神經元細胞類型。針對不同亞群細胞,通過雙色熒光原位雜交發現RGNNV攻擊的細胞類型爲GLU1GLU3神经细胞, 进一步对这两类细胞进行差异分析,发现与膜形成、裂解和转移的通路在感染组中显著富集,同时,胞质液泡形成和凋亡相关基因在这两类细胞中显著高表达,这可能是导致细胞死亡的原因。此外,针对非神经元细胞中的免疫细胞分析发现病毒感染后,石斑鱼脑中巨噬细胞数目显著增多,进一步分析发现,病毒感染后在中脑组织小神经胶质细胞向M1型巨噬細胞轉化並産生炎症細胞因子,以減少病毒對神經組織的損傷。

海洋學院青年教師王慶爲論文的第一作者,趙會宏副教授和秦啓偉教授爲通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金項目 (U20A20102319301154180615131972768),以及廣州市科技計劃項目 (202002030206)的資助。(文圖/海洋学院 王庆)


返回原圖
/