强弱毒力DHAV-3感染诱导鸭肝基因表达差异揭示宿主免疫应答分化的比较转录组学研究

《Frontiers in Microbiology》：Comparative analysis of ducks liver gene expressions infected with virulent or attenuated DHAV-3 reveals divergent host responses to viruses of different virulence

本文通过比较强毒株（HB）与弱毒疫苗株（HB80）感染鸭肝组织的转录组差异，揭示DHAV-3（Duck Hepatitis A Virus type 3）毒力差异引发的宿主免疫应答分化机制。研究发现强毒株通过协同激活TLR7/RIG-I/MDA5-TBK1-IRF7信号轴，引发I型干扰素（IFN-I）风暴及趋化因子（如CCL4、CCL19）过度表达，导致急性肝炎；而弱毒株仅诱发温和且延迟的先天免疫反应，同时激活PI3K-Akt通路与抗原呈递过程，提示其平衡免疫保护与病理损伤的独特机制。该研究为DHAV-3疫苗设计提供关键靶点。

　　

引言

鸭病毒性肝炎（Duck Viral Hepatitis, DVH）是由鸭甲肝病毒（Duck Hepatitis A Virus, DHAV）引起的雏鸭急性高致死性传染病，其中DHAV-3已成为中国养鸭业的主要病原。尽管DHAV-1减毒活疫苗已广泛应用，但DHAV-3的致病机制与宿主互作研究仍较滞后。本研究通过对比强毒HB株与减毒HB80疫苗株感染雏鸭肝组织的转录组差异，旨在揭示毒力相关宿主应答的分化机制。

材料与方法

实验选用3日龄樱桃谷雏鸭，分为强毒HB感染组、减毒HB80免疫组和生理盐水对照组。于感染后2天（days post-infection, dpi）采集肝组织进行RNA测序（RNA-Seq），并通过RT-qPCR和ELISA验证关键基因表达。差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs）筛选标准为|log₂FC|≥1且FDR<0.05，并进行GO（Gene Ontology）与KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）富集分析。

结果

病毒感染与肝损伤特征

强毒HB感染组在2 dpi时肝组织出现典型肿胀、点状出血及肝细胞广泛坏死，病毒载量峰值达10^4.7copies/μg cDNA；而HB80组仅见轻微病变，病毒载量低至10^1.38copies/μg cDNA，证实HB80的复制能力显著减弱。

转录组差异格局

HB vs 对照组共鉴定2,355个DEGs（1,249个上调），而HB80 vs 对照组仅322个DEGs（81个上调）。直接对比HB与HB80组发现2,373个DEGs，其中免疫系统过程（GO:0002376）和氧化还原酶活性（GO:0016491）显著富集。

免疫通路激活特征

KEGG分析显示，HB感染显著富集于Toll样受体（Toll-like Receptor, TLR）信号通路、RIG-I样受体（RIG-I-like Receptor, RLR）信号通路、JAK-STAT通路及趋化因子信号通路。HB80组则主要富集于PI3K-Akt通路、抗原加工呈递和IL-17信号通路。

核心免疫基因网络

从71个免疫相关DEGs构建的蛋白互作（Protein-Protein Interaction, PPI）网络中筛选出TLR7、IFIH1（MDA5）、RSAD2、DHX58（LGP2）等枢纽基因。ClueGO分析凸显RLR与TLR通路在强毒感染中的协同作用。

时序表达验证

RT-qPCR验证显示，HB感染在2 dpi时显著上调RIG-I（15.6倍）、TLR7（10.7倍）、IRF7（12.1倍）、IFN-α2（14.0倍）及RSAD2（77.4倍），并引发趋化因子CCL4（141.8倍）和CCL19（55.1倍）剧烈反应；而HB80组相关基因诱导幅度低且延迟（如IRF7峰值出现于7 dpi）。ELISA进一步证实RSAD2、CCL19等蛋白水平与转录组数据一致。

讨论

强毒HB通过TLR7与RIG-I/MDA5双重信号协同放大TBK1-IRF7轴活性，驱动I型干扰素（IFN-I）风暴和RSAD2等干扰素刺激基因（Interferon-Stimulated Genes, ISGs）过度表达，导致炎症细胞过度浸润与肝损伤。相反，HB80通过延迟激活IRF7-STAT1轴，平衡先天免疫与PI3K-Akt介导的适应性免疫，实现免疫保护而无显著病理损伤。RSAD2与病毒2C蛋白的潜在互作可能影响毒力差异，需进一步验证。

结论

本研究首次从多组学层面揭示DHAV-3毒力分化机制：强毒株依赖TBK1-IRF7-IFN-α轴引发免疫病理，而减毒株通过温和的免疫激活导向保护性应答。该发现为DHAV-3疫苗优化及靶向免疫调控策略提供理论依据。