珠江所等闡明鱖傳染性脾腎壞死病毒複製增殖依賴於宿主細胞谷氨醯胺酵解的分子機制

近日，中國水產科學研究院珠江水產研究所黃志斌研究員帶領的名優魚類病害防控研究團隊與華中農業大學林蠡教授團隊合作闡明了鱖傳染性脾腎壞死病毒（ISKNV）複製增殖依賴於谷氨醯胺酵解的分子機制，合作研究論文「Glutamine and glutaminolysis are required for efficient replication of infectious spleen and kidney necrosis virus in Chinese perch brain cells」於11月29日在Oncotarget(《腫瘤標靶》)在線發表。珠江所為該論文第一完成單位，珠江所付小哲副研究員、李寧求副研究員分別為論文第一作者和共同通訊作者之一。《腫瘤標靶》是生物醫學領域TOP期刊，2016年影響因子為5.008，五年平均影響因子為5.415。

鱖魚是我國重要的名優養殖魚類，年產量近30萬噸，年產值約200億元，其中廣東是其主產區，產量佔全國的近1/3。由於鱖魚具有營養豐富、味道鮮美、無肌間刺等優點，深受廣大消費者喜歡。近年來鱖魚養殖業發展迅速，但同時病害問題也日益嚴重，尤其是傳染性脾腎壞死病毒引起虹彩病毒病對鱖魚養殖業帶來了嚴重的經濟損失。該病流行範圍廣，死亡率高，危害嚴重。目前關於鱖傳染性脾腎壞死病毒研究已經取得了一定進展，但在病毒感染引起宿主細胞代謝改變機制方面仍不清楚，一定程度上阻礙了該病毒與宿主相互作用及抗病毒感染方面的研究。

谷氨醯胺是一種「條件性必需氨基酸」，對細胞生長具有重要作用，可以為這些細胞的生物合成和能量合成提供氮源及碳源，因而近年來谷氨醯胺成為營養、免疫及腫瘤治療等研究領域的熱點。病毒在細胞中增殖要依靠宿主細胞代謝提供能量和生物合成，病毒感染之後會導致宿主細胞的代謝發生變化。研究團隊以自主建立的對傳染性脾腎壞死病毒高度敏感的鱖腦組織細胞系（CPB）為材料，在分析病毒感染轉錄組結果發現谷氨醯胺代謝相關酶表達發生顯著變化的基礎上，通過藥物抑制谷氨醯胺代謝通路谷氨醯胺酶及谷氨醯胺脫氫酶表達，發現病毒產量下降了近98%；通過在無谷氨醯胺培養基中回補TCA循環相關中間代謝產物（-酮戊二酸、丙酮酸、草醯乙酸、檸檬酸）、能量ATP、以及低濃度的還原型谷胱甘肽（GSH），發現病毒產量可以得到恢復，說明ISKNV的複製增殖依賴於谷氨醯胺酵解途徑，該研究首次揭示了傳染性脾腎壞死病毒利用谷氨醯胺的機制，可為其他水生動物病毒利用谷氨醯胺機制研究提供借鑒。

此外，該研究團隊正在對傳染性脾腎壞死病毒感染調控氨基酸、葡萄糖、脂類等物質代謝機制進行深入研究，旨在闡明該病毒致病機理、解析病毒與宿主互作以及尋找抗病毒作用靶點，為鱖傳染性脾腎壞死病防控奠定基礎。