金鱼寄生小林三代虫的宿主特异性及其机制研究

Monogenean is a common fish parasite characterized by high host specificity. Host specificity and its underlying mechanisms of monogenean have been always a hot topic in parasitology. However, the biological mechanisms involved in host specificity are poorly understood. In the present study, the goldfish (Carassius auratus)-Gyrodactylus kobayashii model is used to evaluate the susceptibility to G. kobayashii of different varieties of goldfish and its closely related subspecies, C. auratus gibelio. Meanwhile, the influence of host and environmental factors on the susceptibility to G. kobayashii are also evaluated. In addition, multi-omics technology accompanying with other molecular method are employed to screen the key genes or proteins determining the susceptibility to G. kobayashii, based on comparative transcriptomic and proteomic analyses of fish with different susceptibility to G. kobayashii. The aim of the present study is to elucidate the biological mechanisms involved in host specificity of monogenean. The aim of the study is to elucidate the biological mechanisms involved in host specificity of monogenean. The present study is of great importance to understand the coevolution between monogenean and hosts, and it could also provide a theoretical basis for the establishment of mixed-culture mode to control this fluke disease based on host specificity.

单殖吸虫是一种常见的鱼类寄生虫，其最突出的特征就是较高的宿主特异性。单殖吸虫宿主特异性的研究一直以来都是寄生虫学领域的热点课题，但是其潜在的生物学机制至今都未弄清楚。为了阐明单殖吸虫宿主特异性的生物学机制，本研究拟利用金鱼-小林三代虫感染系统评价金鱼不同品种及其近缘亚种银鲫不同品种对小林三代虫的敏感性，同时评价宿主因素以及环境因素对小林三代虫宿主敏感性的影响。此外，拟以多组学技术为主要手段，辅以其他分子生物学方法的验证，通过对小林三代虫不同敏感性鱼类皮肤组织转录组学和体表粘液蛋白质组学的关联分析，筛选出与三代虫宿主敏感性相关的基因或蛋白，初步阐明三代虫宿主特异性的生物学机制。本项目研究成果在理论上可丰富对单殖吸虫与宿主协同进化生物学的认知，同时也可为养殖生产中利用宿主特异性建立科学混养模式以控制这类单殖吸虫病提供理论依据。

单殖吸虫是一种常见的鱼类寄生虫，其最突出的特征就是较高的宿主特异性。单殖吸虫宿主特异性的研究一直以来都是寄生虫学领域的热点课题，但是其潜在的生物学机制至今都未弄清楚。为了探究单殖吸虫宿主特异性的生物学机制，本项目研究不同环境因素以及宿主免疫状态对金鱼寄生小林三代虫感染的影响；调查不同品系金鱼和银鲫上小林三代虫感染情况；在此基础上初步研究金鱼对小林三代虫感染粘膜免疫机制以及金鱼和异育银鲫（中科五号）对小林三代虫易感性差异的生物学机制。重要研究结果如下：1）水体pH和氨氮含量对三代虫感染丰度变化具有显著影响，较高和较低的水体pH都能抑制三代虫的增殖，而较高的水体氨氮含量却能促进三代虫的增殖；2）地塞米松浸泡能抑制金鱼的免疫能力，从而促进三代虫的增殖，组学分析也发现了许多免疫相关基因包括TNF-10，C7，IL-8等参与了宿主的三代虫的免疫应答；3）不同品系金鱼上都有不同程度小林三代虫的感染，而异育银鲫（中科五号）未发现小林三代虫感染，且感染实验也表明异育银鲫（中科五号）是小林三代虫的抗性宿主；4）解析了小林三代虫抗性宿主（异育银鲫（中科五号））和易感性宿主（金鱼）皮肤粘液蛋白并对差异蛋白进行了功能分析，为后续深入探讨宿主对小林三代虫易感性差异的生物学机制奠定了基础。本研究结果不仅为鱼类三代虫病生态防控提供科学依据，同时也为抗虫鱼类的育种提供参考。