蝦類AHPND疾病有新發(fā)現(xiàn)！致病因子仍舊撲朔迷離

雖然，蝦只占全球水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的6%，但它卻貢獻(xiàn)了約16%的產(chǎn)值。由此可見，蝦行業(yè)對(duì)整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，是至關(guān)重要的。

一、?蝦產(chǎn)業(yè)的威脅：AHPND

世界最常見的蝦類主要有3種：南美白對(duì)蝦、斑節(jié)對(duì)蝦和羅氏沼蝦。東亞、東南亞和拉丁美洲的國家目前占蝦生產(chǎn)量的主要份額，但消費(fèi)比例較大在發(fā)達(dá)國家。在甲殼類動(dòng)物中，南美白對(duì)蝦的產(chǎn)值最高，達(dá)267億美元；斑節(jié)對(duì)蝦占蝦類總產(chǎn)量的15%左右，產(chǎn)量達(dá)74萬噸，產(chǎn)值達(dá)55.9億美元；羅氏沼蝦占據(jù)份額較低。

隨著全球人口繼續(xù)增多，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到90億，這是一個(gè)非常驚人的數(shù)值。但蝦類可以為全球糧食提供蛋白質(zhì)來源。然而，由于全球需求的增加，養(yǎng)蝦業(yè)的集約化和擴(kuò)張，使大多數(shù)養(yǎng)殖系統(tǒng)變得脆弱。

據(jù)糧農(nóng)組織估計(jì)，蝦行業(yè)因疾病爆發(fā)造成的經(jīng)濟(jì)損失，每年超過90億美元，約占世界魚類和貝類產(chǎn)值的15%。特別是，在過去幾十年里，細(xì)菌疾病給養(yǎng)蝦行業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的不可持續(xù)性。弧菌病是一種重要的細(xì)菌性疾病，由機(jī)會(huì)性弧菌引起，仍然是蝦農(nóng)面臨的最嚴(yán)重威脅。其中，哈維氏弧菌、溶藻弧菌、鰻弧菌、燦爛弧菌、美人魚弧菌、創(chuàng)傷弧菌和副溶血性弧菌是弧菌病的主要病原。

圖1：

然而，除了“經(jīng)典”弧菌病外，一些弧菌也可引起急性肝胰腺壞死疾病(AHPND)，這是一種最初被稱為早期死亡綜合征(EMS)的疾病。自2013年底，南亞國家養(yǎng)蝦業(yè)出現(xiàn)首次崩潰以來，AHPND傳播能力就開始升級(jí)。

二、急性肝胰腺壞死病(AHPND)的介紹

AHPND可以感染多種蝦類，包括斑節(jié)對(duì)蝦、南美白對(duì)蝦和羅氏蝦。此外，蝦的早期階段一般更容易感染AHPND。AHPND的主要特點(diǎn)是：蝦肝胰臟嚴(yán)重的萎縮，并伴有獨(dú)特的組織病理學(xué)變化。此外，隨著疾病的進(jìn)展，在投苗后的30天內(nèi)，可以觀察到肝、胰臟或消化道上皮細(xì)胞在沒有任何癥狀的情況下，出現(xiàn)大量脫落。

據(jù)相關(guān)研究表明，AHPND主要以影響肝胰腺，導(dǎo)致蝦功能出現(xiàn)障礙和大量死亡?；糀HPND的蝦表現(xiàn)為昏昏欲睡、厭食、生長緩慢、空腸和肝胰臟蒼白或者白色。然而，這些AHPND的臨床體征在其他一些疾病中也很常見，如：亞硝酸鹽、氨等化學(xué)因素或繼發(fā)性細(xì)菌、病毒(白斑綜合征病毒、黃頭病毒等)感染引起疾病，也會(huì)此癥狀。因此，鑒定細(xì)菌毒力因子和AHPND特異性細(xì)胞變化，結(jié)合臨床體征，有助于確定對(duì)蝦AHPND的診斷。

根據(jù)被AHPND影響的蝦，有三個(gè)階段：

1、初級(jí)階段

蝦表現(xiàn)出肝胰臟受損的跡象，腸道部分或全部沒有食物。通過解剖，可以更好地觀察消化道和肝胰腺的變化(圖2b)。肝胰腺小管上皮細(xì)胞向管腔伸長(外觀呈下降狀)(圖3a)，導(dǎo)致上皮細(xì)胞脫落。隨著AHPND的發(fā)展，肝胰腺R、B細(xì)胞的大小進(jìn)一步減小(圖3b)。

圖2：(a)健康的蝦；(b)初期階段；(c,d )急性階段；(e)最終階段。

圖3：(a,b)初期階段；(c–f)急性階段；(g,h)最終階段。

2、急性階段

被AHPND感染的蝦，表現(xiàn)出厭食和昏昏欲睡的跡象，腸道空，組織色素喪失(圖2c)。肝胰腺萎縮，外觀發(fā)白(圖2d)。此外，管狀上皮細(xì)胞嚴(yán)重壞死，管腔內(nèi)有大量血細(xì)胞和死亡細(xì)胞聚集，這是AHPND的一種典型病變(圖3c,d)。

3、最終階段

與急性階段相似，感染AHPND末期的蝦表現(xiàn)為厭食、昏昏欲睡和完全空腹。染色體明顯擴(kuò)大，肝胰腺萎縮，呈白色(圖2e)。此外，肝胰臟被壓扁時(shí)呈纖維狀。超微結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)顯示存在黑色條紋，表明肝胰腺小管細(xì)胞的局灶性黑化。在最終階段，組織損傷主要是由PirAVP和PirBVP毒素造成的。然而，損傷部位的細(xì)菌增殖是由繼發(fā)細(xì)菌感染引起的，可能是弧菌病(圖3h)。

三、AHPND的病原體到底是什么?

根據(jù)研究表明，PirA和PirB毒素感染，直接AHPND疾病的爆發(fā)。但是也有一些研究當(dāng)中表示，PirB毒素單獨(dú)可以誘導(dǎo)宿主的細(xì)胞損傷和死亡，證明單憑PirB毒素足以引起蝦被AHPND感染。

圖4:

Tran等人(2020)證明了PirAB毒素的存在，可在體內(nèi)和體外條件下調(diào)節(jié)弧菌的毒性。PirAB毒素與哈維弧菌和溶藻弧菌協(xié)同作用，加重弧菌病，另外還有一種未知的毒力，也會(huì)加重PirA和PirB的毒素，致使蝦更加容易的爆發(fā)AHPND。

四、AHPND的最新治療辦法

蝦缺乏適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，依賴其細(xì)胞和體液先天免疫，來對(duì)抗入侵的病原體，因此，近年來研究人員增強(qiáng)適應(yīng)性免疫產(chǎn)品的開發(fā)，例如；針對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)傳染性疾病的疫苗的成功率非常低。因此，提高宿主固有免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)疾病對(duì)疾病的抵抗力的方法近年來備受關(guān)注。在對(duì)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)中，由病原菌引起的疾病通常通過使用適當(dāng)?shù)墓芾聿呗詠砜刂?，包括添加免疫刺激劑、益生元、益生菌或噬菌體，保持最佳的水質(zhì)、養(yǎng)殖密度、蝦苗質(zhì)量、增氧水平...

1、益生菌

益生菌已經(jīng)成為提高蝦對(duì)AHPND的抗病性的有前途的產(chǎn)品。這些益生菌微生物可能分泌大量的胞外物質(zhì)和抗菌肽，促進(jìn)飼料消化和吸收，提高蝦的免疫力，促進(jìn)蝦的生長和繁殖，并在感染病原體時(shí)提高存活率(圖5)。

圖5：

此外，益生菌的效果一般受以下幾個(gè)因素的影響:養(yǎng)殖條件、達(dá)到宿主胃腸道的生存能力、給藥方式、用量、益生菌菌株和蝦的種類。因此，應(yīng)用前應(yīng)注意選擇合適的益生菌株，因?yàn)椴缓线m的菌株會(huì)對(duì)菌體定殖、營養(yǎng)代謝和同化、生長反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)和對(duì)病原微生物的抗性產(chǎn)生不利影響。

2、噬菌體療法

噬菌體是100多年前由twwort等人(1915)在細(xì)菌宿主中首次發(fā)現(xiàn)的具有dsRNA、ssRNA、dsDNA和ssDNA基因組的病毒，可感染原核生物。

Vinod等(2006)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體處理可以提高斑節(jié)對(duì)蝦感染弧菌引起的發(fā)光細(xì)菌性疾病的存活率。在另一項(xiàng)研究中，有報(bào)道稱噬菌體可以控制致病性哈氏弧菌的生長，提高南美白對(duì)蝦的存活率，對(duì)抗發(fā)光細(xì)菌疾病。這些研究表明，噬菌體是有效對(duì)抗AHPND感染的辦法。

3、植物或天然化合物

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用抗生素可能導(dǎo)致耐藥性的出現(xiàn)。因此，在過去的幾年里，人們一直在尋找替代品，植物化合物是實(shí)現(xiàn)這一目的的可行選擇之一。植物是生物堿、苷等生物活性化合物的豐富來源，可合成以酚類或其氧取代衍生物為主的芳香族化合物，這些化合物可能在對(duì)蝦養(yǎng)殖中，作為潛在的抗菌藥物控制病原菌感染。

例如，以植物為基礎(chǔ)的產(chǎn)品，如精油和酚類化合物已經(jīng)經(jīng)過測(cè)試，并被用作一種有效治療水產(chǎn)生物疾病的方法。植物化合物作為抗菌劑的重要功能包括結(jié)合底物或金屬離子，使其對(duì)病原體不可用，破壞微生物細(xì)胞膜，結(jié)合細(xì)菌細(xì)胞黏附素或其他蛋白質(zhì)，抑制細(xì)菌與細(xì)胞膜的結(jié)合，使微生物酶失活，阻止病毒細(xì)胞融合或在宿主細(xì)胞內(nèi)吸附等。

4、生物絮團(tuán)技術(shù)

生物絮團(tuán)富含游離氨基酸，如丙氨酸、谷氨酸、精氨酸和甘氨酸，有報(bào)道稱這些氨基酸可增加飼料的誘食性。因此，值得注意的是，在生物絮團(tuán)系統(tǒng)中，蝦消耗的絮團(tuán)物高達(dá)其日采食量的29%[。此外，除了作為蛋白質(zhì)和脂類來源，這些絮團(tuán)體還含有微生物相關(guān)分子模式(MAMP)和微生物生物活性成分，如類胡蘿卜素、維生素、谷胱甘肽、抗氧化劑和礦物質(zhì)，它們?cè)跔I養(yǎng)上調(diào)節(jié)蝦的健康和免疫反應(yīng)，從而提高蝦的生長性能和對(duì)病原微生物感染的抵抗力(圖6)。

圖6：

Kumar等人(2020)的研究證實(shí)，生物絮團(tuán)系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)細(xì)菌毒力基因的表達(dá)，從而提高了南美白對(duì)蝦在感染AHPND下的存活率。

五、結(jié)論：AHPND致病因子，可能另有其人

AHPND感染的蝦表現(xiàn)出獨(dú)特的組織病理學(xué)變化，包括肝胰腺上皮細(xì)胞大量脫落，這表明細(xì)菌分泌的PirAVP和PirBVP毒素參與了AHPND疾病的爆發(fā)。此外，最近的研究表明，除了PirAB毒素外，AHPND相關(guān)菌株還具有其他特定的毒力因子，這些因子可能參與了AHPND致病細(xì)菌的毒力和疾病病理。

(來源：一號(hào)水產(chǎn))