近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院秦啟偉教授團(tuán)隊(duì)利用單細(xì)胞測序技術(shù)等手段破譯了RGNNV感染石斑魚中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞類型，揭示了病毒感染導(dǎo)致宿主細(xì)胞死亡機(jī)制。研究成果發(fā)表在國際病原學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《PloS Pathogens》，題目為“Single-cell RNA-seq landscape midbrain cell responses to red spotted grouper nervous necrosis virus infection”。（論文在線網(wǎng)址：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009665）。該論文解析了石斑魚中腦神經(jīng)細(xì)胞的類型，深入了解了神經(jīng)壞死病毒攻擊的細(xì)胞類型，致病機(jī)制和宿主抵抗病毒的方式，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡的可能途徑，為進(jìn)一步研究病毒如何感染硬骨魚中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。

 

　　神經(jīng)壞死病毒（Nervous Necrosis Virus，NNV） 是最嚴(yán)重的海洋魚類病毒性病原之一，在全球范圍內(nèi)可感染導(dǎo)致超過50種海水魚類死亡，尤其對仔魚和幼魚危害很大，感染后一周內(nèi)死亡率可達(dá)100%。NNV是一種正鏈RNA病毒，屬于野田村病毒科，NNV可分為四種基因型： 分別為擬鲹NNV（SJNNV）、紅鰭東方鲀NNV（TPNNV）、條斑星鰈NNV （BFNNV）和赤點(diǎn)石斑魚NNV（RGNNV）。NNV已成為世界范圍內(nèi)養(yǎng)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(jī)理和宿主的抵抗機(jī)制意義重大。NNV主要感染魚類中樞神經(jīng)系統(tǒng)和視網(wǎng)膜神經(jīng)系統(tǒng)，而中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞組成復(fù)雜且功能多樣性，因此很難識(shí)別病毒靶向感染攻擊的特定類型細(xì)胞。

 

　　以石斑魚為研究對象，通過原位雜交示蹤發(fā)現(xiàn)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(jìn)行單細(xì)胞測序，鑒定出35種不同細(xì)胞亞型，包括28種神經(jīng)元細(xì)胞和7種非神經(jīng)元細(xì)胞類型。針對不同亞群細(xì)胞，通過雙色熒光原位雜交發(fā)現(xiàn)RGNNV攻擊的細(xì)胞類型為GLU1和GLU3神經(jīng)細(xì)胞， 進(jìn)一步對這兩類細(xì)胞進(jìn)行差異分析，發(fā)現(xiàn)與膜形成、裂解和轉(zhuǎn)移的通路在感染組中顯著富集，同時(shí)，胞質(zhì)液泡形成和凋亡相關(guān)基因在這兩類細(xì)胞中顯著高表達(dá)，這可能是導(dǎo)致細(xì)胞死亡的原因。此外，針對非神經(jīng)元細(xì)胞中的免疫細(xì)胞分析發(fā)現(xiàn)病毒感染后，石斑魚腦中巨噬細(xì)胞數(shù)目顯著增多，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，病毒感染后在中腦組織小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞向M1型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子，以減少病毒對神經(jīng)組織的損傷。

 

　　海洋學(xué)院青年教師王慶為論文的第一作者，趙會(huì)宏副教授和秦啟偉教授為通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 （U20A20102、31930115，41806151，31972768），以及廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目 （202002030206）的資助。（文圖/海洋學(xué)院 王慶）