海水魚類神經壞死病毒感染致病機制研究獲進展
近日，華南農業大學海洋學院秦啟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》，題目為“Single-cell RNA-seq landscape midbrain cell responses to red spotted grouper nervous necrosis virus infection”。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，為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 Virus，NNV） 是最嚴重的海洋魚類病毒性病原之一，在全球范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，感染后一周內死亡率可達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）和赤點石斑魚NNV（RGNNV）。NNV已成為世界范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復雜且功能多樣性，因此很難識別病毒靶向感染攻擊的特定類型細胞。
以石斑魚為研究對象，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攻擊的細胞類型為GLU1和GLU3神經細胞， 進一步對這兩類細胞進行差異分析，發現與膜形成、裂解和轉移的通路在感染組中顯著富集，同時，胞質液泡形成和凋亡相關基因在這兩類細胞中顯著高表達，這可能是導致細胞死亡的原因。此外，針對非神經元細胞中的免疫細胞分析發現病毒感染后，石斑魚腦中巨噬細胞數目顯著增多，進一步分析發現，病毒感染后在中腦組織小神經膠質細胞向M1型巨噬細胞轉化并產生炎癥細胞因子，以減少病毒對神經組織的損傷。
