水生所關(guān)于魚類腸肝炎癥的藥物研究取得新進(jìn)展

水產(chǎn)養(yǎng)殖中，飼料中植物蛋白等成分會(huì)引發(fā)魚類腸炎并引起長(zhǎng)期不可逆的生長(zhǎng)抑制。魚類腸黏膜是機(jī)體與外界的雙向互動(dòng)界面，其免疫系統(tǒng)同時(shí)發(fā)揮屏蔽病原和協(xié)助營(yíng)養(yǎng)吸收的雙重功能。而魚類的肝臟與腸黏膜組織共同構(gòu)成腸肝軸，飼料引起的養(yǎng)殖魚類腸炎常常伴隨有肝臟病變。因而，針對(duì)魚類腸肝炎癥的藥物及其發(fā)現(xiàn)方法和評(píng)價(jià)體系的研究已成為目前水產(chǎn)行業(yè)的必需。

中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所水體生物信息學(xué)學(xué)科組研究人員，基于已在FrontiersinPhysiology雜志上發(fā)表的草魚 SBMIE 腸肝轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，通過(guò)TCMID(traditional Chinese medicines integrated database)來(lái)預(yù)測(cè)對(duì)腸肝炎癥有效的藥物。該預(yù)測(cè)方法是基于差異基因的表達(dá)量(DEG)，結(jié)合蛋白互作網(wǎng)絡(luò)(PPI)，使用 GeneRank 算法對(duì)目標(biāo)基因，按照其重要性排序，來(lái)選取排列靠前的 300 個(gè)基因作為關(guān)鍵基因，以構(gòu)建關(guān)鍵基因列表；再將關(guān)鍵基因相應(yīng)的靶標(biāo)化合物匹配到 TCMID 數(shù)據(jù)庫(kù)，得到含有相應(yīng)草本成分較多的中藥；然后，基于中藥的活性成分及其藥理篩選到治療腸炎的潛在藥物——沙棘(HippophaerhamnoidesL.)。根據(jù)以上魚類腸肝炎癥的藥物預(yù)測(cè)結(jié)果，將沙棘添加入飼料，在斑馬魚食源性腸炎模型(SBMIE)中(已獲專利授權(quán))，對(duì)其抗腸肝炎癥效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，運(yùn)用免疫基因表達(dá)分析、免疫細(xì)胞成像、病理及生長(zhǎng)評(píng)價(jià)、多組學(xué)分析(轉(zhuǎn)錄組和微生物組)等方法，揭示了沙棘的抗腸肝炎癥的分子免疫機(jī)理。

該研究結(jié)果提示，沙棘果粉作為魚類的飼料添加劑，能夠顯著改善水產(chǎn)養(yǎng)殖中因飼料引發(fā)的腸肝病變，并提高其生長(zhǎng)指標(biāo)。本研究提供了生物信息學(xué)預(yù)測(cè)水產(chǎn)飼料用功能添加劑或藥物的一個(gè)例子，并采用了遺傳背景清晰和免疫細(xì)胞標(biāo)記的模式魚類斑馬魚，來(lái)進(jìn)行水產(chǎn)藥理的實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)，相對(duì)經(jīng)濟(jì)魚類的實(shí)驗(yàn)，縮短了研究周期，節(jié)約了人力物力。為水產(chǎn)基礎(chǔ)研究提供了一種新的模式。

相關(guān)研究成果以“Dietary Inclusion of Seabuckthorn(Hippophaerhamnoides) Mitigates Foodborne Enteritis in Zebrafish Through the Gut-Liver Immune Axis”為題發(fā)表在FrontiersinPhysiology雜志上。