鱼类|筛选免疫“卫士” 抵抗鱼类病毒
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肖武汉正在做实验 。受访者供图
■采访人员 田瑞颖
鱼类病毒性疾病，是水产养殖最重要的威胁 。其发病率高、死亡率高，严重制约我国水产养殖业的持续健康发展 。而对于鱼类病毒性疾病的防治，既缺乏有效药物，又缺乏可生产应用的疫苗 。培育抗病毒鱼类新品种或将成为确保我国水产养殖持续健康发展的最有效手段之一 。
近日，中国科学院水生生物研究所研究员肖武汉团队的最新研究成果发表于《分子细胞》，阐明了精氨酸甲基转移酶7（PRMT7）精准调控线粒体抗病毒蛋白（MAVS）所介导的抗病毒先天免疫反应的分子机制 。
“该研究有助于进一步了解机体如何确保抗病毒先天免疫反应得以精准调控的机制，也可能为培育抗病鱼类新品种提供了获选分子靶标 。”肖武汉在接受《中国科学报》采访时表示 。
寻找分子靶标“金钥匙”
先天免疫系统是机体抵御病原微生物入侵的第一道防线，在无脊椎动物和脊椎动物中均有十分重要的功能，与获得性免疫系统共同组成了机体的有效防御系统 。
人类作为高等动物，具有较发达的获得性免疫系统，而鱼类作为较原始的有颌类动物类群，其获得性免疫系统才刚刚得到演化发展 。因此，鱼类对病毒感染的获得性免疫反应一般不太显著，免疫记忆也相对较弱 。
“对于防治大多数鱼类病毒性疾病，采用疫苗的方法，效果一般不太显著，而且疫苗的接种费时、费力 。”肖武汉说 。
使用抗病毒药物是另一种常见的病毒病治疗策略，但这种方法也存在诸多问题，特别是对于鱼类病毒病，一方面缺少相应的有效治疗药物，另一方面药物的使用可能造成水体污染，带来药物残留等新的问题 。
研究人员发现，鱼类病毒感染引起的爆发性死亡，一般发生在病毒感染后的1~2周内，这正是天然免疫系统发挥主要作用的阶段 。因此，以天然免疫反应负调控因子作为分子靶标，利用基因编辑技术培育抗病毒鱼类新品种可能是水产养殖的一个重要研究方向 。
论文的第一作者、中国科学院水生生物研究所博士生朱俊佶表示，机体对于先天免疫反应的精准调控具有十分重要的意义 。
“一方面，先天免疫系统能够通过一系列模式识别受体感知病原微生物的入侵，并及时激活相应的免疫反应；另一方面，先天免疫系统的过度激活也会导致自身炎症反应和自身免疫病的发生，从而对宿主造成严重的伤害 。” 朱俊佶解释道 。
然而，迄今为止，机体如何确保先天免疫系统的精准调控以及相应的分子机制仍不清楚 。
“相对于转基因，人们对通过基因编辑方式获得的新品种接受度可能更高 。在欧美一些国家，通过基因编辑获得的一些农产品新品种已经获准上市 。而对鱼类进行基因编辑后，在不影响发育、生长和繁殖等其它性状的前提下，还获得抗病性，对于培育抗病鱼类新品种至关重要 。但难点就在于找到合适的分子靶标 。” 肖武汉说 。
免疫“卫士”如何“战斗”
在实验中，研究人员发现，MAVS在细胞以及小鼠组织当中均存在精氨酸单甲基化修饰，并且通过质谱他们鉴定到MAVS的精氨酸52位残基（R52）能够发生该修饰，而该修饰会显著抑制MAVS与视黄酸诱导基因I（RIG-I）的结合以及MAVS多聚化的产生，并且在RNA病毒刺激后该修饰水平会发生显著下调 。
通过进一步筛选，研究人员发现PRMT7介导了MAVS的R52位点的单甲基化修饰，从而负调控MAVS介导的抗病毒先天免疫反应 。
PRMT7为何能发挥这么重要的作用呢？
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