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克氏原螯虾NRF1参与抗WSSV免疫反应的分子机制研究

徐风琳

克氏原螯虾NRF1参与抗WSSV免疫反应的分子机制研究

徐风琳1
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作者信息

  • 1. 山东农业大学
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摘要

克氏原螯虾(Procambarusclarkii)属于甲壳纲,是一类重要的水产养殖物种。白斑综合征病毒(Whitespotsyndromevirus,WSSV)是一种双链DNA病毒,其具有传染性强、传播范围广和死亡率高等特点,严重危害虾蟹养殖业的发展。与哺乳动物不同,甲壳动物血淋巴中含有少量微生物。在病原感染时,极易导致体内菌群失衡,引起继发感染,但是继发感染的机制还不清楚。核呼吸因子1(Nuclearrespiratoryfactor1,NRF1)是维持调节线粒体稳态的转录因子,在RNA代谢、剪接、蛋白质翻译、泛素介导的蛋白质降解、DNA损伤修复和细胞凋亡等生物过程中起着关键作用,但其参与抗病毒免疫的研究较少。 本研究在克氏原螯虾中鉴定到一个NRF1基因,分析发现其具有一个Nrf1_DNA-bind结构域。NRF1在被检测的各组织中均有分布,WSSV感染克氏原螯虾12h、24h和48h时其表达水平增加,感染72h时其表达水平降低。体内干扰或抗体封闭NRF1之后,病毒复制水平增加,说明NRF1抑制病毒复制。本课题通过检测凋亡相关基因caspase3的表达水平以及使用凋亡试剂盒检测血细胞凋亡情况,发现干扰或抗体封闭NRF1之后,caspase3的表达水平下降,血细胞凋亡率降低。病原感染宿主后,宿主细胞会通过某种方式将病原微生物内吞,进而诱导细胞凋亡等过程抵御病原微生物的感染。许多生命过程都会伴随着活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)的产生,适量的ROS对病原微生物有杀灭作用。进一步分析发现干扰或抗体封闭NRF1之后,吞噬相关基因dynamin和Rab7的表达水平下降,血细胞对WSSV的吞噬减少。ROS生成相关基因Duox2表达水平降低,ROS生成减少。利用干冰建立缺氧模型,发现NRF1、caspase3、dynamin、Rab7和Duox2转录水平在缺氧条件下均降低。进一步研究发现,WSSV感染72h后,克氏原螯虾血淋巴菌群失衡,氧血蓝蛋白含量降低,caspase3、dynamin、Rab7和Duox2表达水平降低,导致免疫稳态失衡。 综上所述,WSSV感染诱导NRF1高表达。NRF1通过上调dynamin、Rab7、caspase3和Duox2的表达水平,介导细胞吞噬和凋亡以及ROS的产生,抑制WSSV感染。但随着WSSV持续感染,引起继发感染,血淋巴菌群稳态失衡,导致克氏原螯虾体内缺氧。缺氧造成体内免疫分子表达水平下降,引起免疫稳态失衡,最终导致克氏原螯虾的死亡。本研究阐明了NRF1参与抗病毒免疫的机制以及WSSV感染引起继发感染,进而导致克氏原螯虾死亡的机制。本课题增补了先天免疫知识体系,并为白斑病的防治提供有效的理论依据。

关键词

克氏原螯虾/核呼吸因子1/白斑综合征病毒/细胞凋亡

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授予学位

硕士

学科专业

生物学

导师

兰江风;曹晓彤

学位年度

2024

学位授予单位

山东农业大学

语种

中文

中图分类号

S9
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