水生所揭示草鱼出血病绿色防控新机制:Ppp1r3g–14-3-3ζ–Itgb3轴成为潜在防控靶点

图1. Ppp1r3g促进草鱼呼肠孤病毒感染及出血的作用机制
水产养殖业为全球提供了重要的优质动物蛋白来源。草鱼(Ctenopharyngodon idella)是我国重要的淡水经济鱼类,也是全球重要的养殖淡水鱼类之一。近年来,由草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus, GCRV)引起的草鱼出血病持续威胁草鱼养殖业。根据基因组序列和系统发育特征,GCRV主要分为GCRV-I、GCRV-II和GCRV-III三种基因型,不同基因型及毒株在致病性等生物学特征上存在明显差异。GCRV感染后可引起草鱼多组织、多器官的出血性病变,病鱼通常表现出不同程度的体表充血、肌肉出血、鳃盖及鳍条充血以及肠道炎症等典型症状,根据主要临床表现和病理特征,大致可分为“红肌肉型”“红鳍红鳃盖型”和“肠炎型”。目前,草鱼出血病的防控仍主要依赖疫苗免疫和综合防控措施,而针对GCRV感染的特异性治疗策略仍较为有限。因此,深入解析GCRV感染与宿主免疫调控的分子机制,并寻找潜在的干预靶点,对于发展草鱼出血病的新型防控策略具有重要意义。
中国科学院水生生物研究所曹宏研究团队构建了ppp1r3g基因敲除稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)和ppp1r3g-chimera草鱼模型。研究发现ppp1r3g基因缺失能够增强GCRV感染后的RLR介导的抗病毒天然免疫反应,促进干扰素及相关抗病毒基因的表达,从而抑制病毒复制。同时,ppp1r3g缺失能够调节凝血及抗凝血相关因子的表达,减轻GCRV感染引起的组织损伤和出血症状,表明Ppp1r3g参与GCRV感染过程中抗病毒免疫与出血表型的调控。
进一步研究发现,Ppp1r3g能够与14-3-3ζ发生相互作用,并通过竞争性结合14-3-3ζ,干扰血小板中14-3-3ζ–c-Src–Itgb3复合物的形成,从而影响血小板活化及凝血过程。此外,Ppp1r3g还能促进Itgb3以蛋白酶体依赖的方式发生降解,进一步调控凝血与抗凝血因子的平衡,促进GCRV感染所致的出血。上述结果表明,Ppp1r3g通过同时调控RLR介导的抗病毒天然免疫和14-3-3ζ/Itgb3介导的血小板及凝血功能,在GCRV感染和出血发生过程中发挥重要作用。
近日,该研究成果在国际学术期刊 PLOS Pathogens在线发表,题为“Grass carp reovirus activates fish Ppp1r3g to suppress innate immunity and exacerbate hemorrhage via the 14-3-3ζ/Itgb3 signaling axis”。研究生王如意为第一作者,曹宏研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(B类)(XDB0730300)项目的资助。
