《Scientific Reports》：Evaluation of systemic and mucosal immune responses in Nile tilapia following intraperitoneal and immersion vaccination with inactivated tilapia lake virus (TiLV) vaccine
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为解决Tilapia lake virus (TiLV)对全球罗非鱼养殖业的严重威胁，研究人员评估了注射与浸泡接种灭活TiLV疫苗对尼罗罗非鱼的保护效力与免疫反应。研究证实两种接种方式均能诱导高水平体液与细胞免疫应答，提供有效防护，其中注射免疫相对存活率高达100%。该结果为TiLV灭活疫苗的商业化应用提供了关键数据支持。
在当今全球水产养殖业中，尼罗罗非鱼是一种极其重要的经济鱼种。然而，一种名为罗非鱼湖病毒（Tilapia lake virus, TiLV）的正粘病毒对其构成了巨大威胁。TiLV感染可导致罗非鱼大规模死亡，造成严重的经济损失，已成为制约产业可持续发展的关键瓶颈之一。面对这一“鱼病”，传统的防控手段效果有限，而开发安全有效的疫苗被寄予厚望。遗憾的是，针对TiLV的商业化疫苗研发此前进展缓慢，成功案例有限。这背后，我们对不同接种途径（如注射与浸泡）所激发的鱼体免疫保护机制，特别是系统性与局部粘膜免疫的协同作用，了解得还不够深入。为了突破这一困境，明确疫苗的有效性并阐明其背后的免疫学原理，一项关于TiLV灭活疫苗的深入研究应运而生。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：通过细胞培养制备并经福尔马林灭活的全病毒疫苗；对尼罗罗非鱼分别采用腹腔注射和浸泡两种途径进行疫苗接种；通过病毒攻毒实验评估疫苗的保护效力，计算相对存活率（Relative Percent Survival, RPS）；采用间接酶联免疫吸附测定（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA）标准化方法，定量检测血清和粘液中的免疫球蛋白M（Immunoglobulin M, IgM）和免疫球蛋白Z（Immunoglobulin Z, IgZ）抗体水平；利用实时定量聚合酶链式反应（Quantitative Polymerase Chain Reaction, qPCR）技术，对脾脏和肾脏组织中的一系列先天性与适应性免疫相关基因的表达进行谱分析。
疫苗攻毒后的保护效力
研究人员通过用TiLV对 vaccinated fish 进行攻毒，来检验疫苗的实际保护效果。结果显示，接种了疫苗的鱼群生存率显著高于未接种的对照组。具体而言，通过注射方式接种疫苗的鱼群，其相对存活率达到了100%；而通过浸泡方式接种的鱼群，相对存活率也高达83.88%。这一结果直接证明，无论是注射还是浸泡接种，本研究使用的灭活全病毒疫苗都能为尼罗罗非鱼提供有效的免疫保护，抵御TiLV的感染。
血清和粘液中的抗体反应
为了解疫苗激发的体液免疫应答，研究团队监测了鱼体血清和皮肤粘液中特异性抗体的动态变化。针对IgM的检测发现，在接种后第14天， vaccinated fish 的血清和粘液中的IgM水平就显著升高，并且这种升高的状态可以持续检测到180天之久。其中，血清中的IgM峰值出现在接种后第28天，而粘液中的IgM峰值则出现在第42天。与此同时，另一种抗体 IgZ 的水平在整个研究期间也始终显著高于对照组，并在第28天达到峰值。这些数据表明，该疫苗能够有效诱导全身性（血清）和局部粘膜（粘液）产生持久且强烈的抗体应答，且不同抗体同种型的应答动力学存在差异。
免疫相关基因的表达谱
除了抗体，细胞免疫和先天免疫也在防御中扮演关键角色。研究人员分析了脾脏和肾脏中多种免疫基因的表达情况。结果显示，在 vaccinated fish 中，一系列代表先天免疫和适应性免疫的关键基因均被持续上调。这些基因包括：适应性免疫相关的B淋巴细胞受体基因（IgM, IgD, IgZ）、主要组织相容性复合体基因（MHC I和 MHC II）、T淋巴细胞辅助受体基因（CD4）；以及先天免疫相关的炎性细胞因子基因（IL1β）、抗病毒蛋白基因（Mx和 RSAD2）、免疫信号通路关键因子基因（NFκβ和 IRF3），以及模式识别受体基因（TLR2）。该基因表达谱证实，疫苗接种不仅激活了体液免疫，也协同激活了细胞免疫和广泛的先天免疫通路，形成了一个多维度、协同作用的免疫防御网络。
本研究得出结论，通过细胞培养获得并经福尔马林灭活的TiLV全病毒疫苗，无论是通过腹腔注射还是浸泡方式接种，都能在尼罗罗非鱼中诱导出强大的保护性免疫。这种保护作用体现在攻毒后的高存活率上。在免疫机制层面，疫苗成功刺激了协调一致的体液免疫和细胞免疫应答，具体表现为血清和粘膜中特异性IgM和IgZ抗体水平的显著、长期升高，以及脾脏和肾脏中一系列先天性与适应性免疫关键基因的持续上调。这些发现系统性地阐明了该灭活疫苗激发鱼体综合免疫防御的分子基础。讨论部分强调，该研究不仅证明了一种高效的TiLV候选疫苗，更重要的是，它详细描绘了通过不同途径接种后，鱼体系统性和粘膜免疫的应答图谱，为理解鱼类抗病毒免疫提供了宝贵信息。该疫苗，特别是操作更便捷的浸泡接种法所展现的良好效果，为其在未来罗非鱼养殖业的商业化应用和疾病防控实践中奠定了坚实的科学基础，具有重要的产业价值。本研究已发表在《Scientific Reports》期刊上。
