艾莫丁（Emodin）抗病毒活性的评估：针对Monopterus albus中中国稻田鳗鱼弹状病毒（Chinese rice-field eel rhabdovirus）的感染

《Fish & Shellfish Immunology》：Evaluation of emodin's antiviral activity against Chinese rice-field eel rhabdovirus infection in Monopterus albus

中国水生动物抗病毒活性成分Emodin抑制CrERV的研究显示，Emodin在体外和体内均表现出显著抗病毒活性，抑制率达86.7%，通过激活AMPK通路调控下游PPARα/SREBP-1c分子，抑制病毒复制中期及晚期，并减少凋亡。

　　

刘文志|刘义莎|薛明阳|江楠|王浩|周勇|李一坤|徐晨|范玉鼎

中国水产科学院长江渔业研究所，武汉430223

摘要

中国稻田鳝鱼感染稻田鳝鱼弹状病毒（CrERV）会导致严重的经济损失。本研究探讨了草药化合物对CrERV的抗病毒潜力。通过体外筛选41种化合物，发现其中10种化合物能够抑制CrERV的增殖超过50%。其中，大黄素（Emodin）的效果最为显著，其抑制率最高可达86.7%，并且能够显著减轻病毒引起的细胞病变并维持细胞活力。剂量和时间依赖性实验以及病毒结合试验表明，大黄素并不阻断病毒附着，而是在病毒复制的中间和后期阶段发挥作用。此外，大黄素能有效抑制CrERV诱导的细胞凋亡，表现为核浓缩和凋亡小体的形成受到抑制。体内实验结果显示，使用大黄素处理后，感染鳗鱼的存活率提高了66.67%，同时降低了肝脏和肾脏组织中的病毒载量，并减轻了组织病理损伤。研究提出的机制涉及激活AMPK信号通路及其下游靶点PPARα和SREBP-1c的调节。本研究表明，大黄素在体外和体内均表现出强烈的抗CrERV活性，为控制水产养殖中的CrERV相关疾病提供了有前景的治疗候选物。

引言

中国稻田鳝鱼（Monopterus albus）属于Synbranchidae科的硬骨鱼类[1]。它栖息在池塘、沼泽、运河和稻田等泥质环境中[2]。由于其营养价值和药用价值，这种鱼类已成为亚洲，特别是中国[3],[4]重要的淡水养殖物种。随着野生种群数量的减少以及国内和国际需求的增加，中国大力发展了稻田鳝鱼的人工养殖。根据2025年中国渔业统计年鉴，2024年养殖鳗鱼的总产量达到了347,680吨，占中国特色淡水养殖产业的很大比重[5]。然而，养殖密度的增加和水质恶化导致了疾病发病率的上升，给鳗鱼养殖业带来了重大经济损失。目前影响中国稻田鳝鱼的主要疾病包括由细菌、寄生虫和病毒引起的疾病[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12],[13]。其中，病毒感染是最严重的威胁之一，而弹状病毒是目前唯一已知的病原体[8],[9],[12]。

中国稻田鳝鱼弹状病毒（CrERV）是一种非分段的单链负义RNA病毒，属于Rhabdoviridae科的Siniperhavirus属[8],[14]。其完整基因组包含11,545个核苷酸，编码五种蛋白质：核蛋白（N）、磷蛋白（P）、基质蛋白（M）、糖蛋白（G）和RNA依赖性RNA聚合酶（L）。该病毒最初由我们的实验室分离和鉴定[8]。幼体阶段对CrERV的敏感性最高，感染后可导致高达90%的死亡率[8]。高死亡率对养殖鳗鱼的健康和可持续发展构成了严重威胁。疫苗接种是控制病毒传播的有效策略，但目前尚未开发出针对CrERV的疫苗。抗病毒药物作为疫苗的替代品，为控制病毒感染提供了有希望的途径[15],[16]。此外，中国拥有丰富的药用植物资源及悠久的用药历史，为从天然来源筛选抗病毒化合物奠定了坚实基础。中药作为重要的治疗剂库，具有多种生物活性，包括显著的抗病毒效果[17]。它们不仅对病毒性疾病的治疗做出了重要贡献，还在疾病预防方面显示出显著效果，因此近年来成为抗病毒药物研究的主要焦点[18]。因此，这一领域的研究具有重要的经济和社会意义。随着研究的不断进步，越来越多的中药及其活性成分被证明对影响水生动物的病毒病原体具有显著的抑制作用[15],[16],[19]。其中，刘等人[20]证实了熊果苷（Arctigenin）具有强大的抗CrERV活性，将其确定为开发针对CrERV感染的水产养殖治疗药物的有希望的天然化合物。因此，从天然来源鉴定出具有强抗CrERV活性的化合物对于开发新型、安全、环保的抗CrERV药物具有重要意义。

在本研究中，共筛选了41种化合物，其中从传统中药中提取的大黄素因其强大的抗CrERV活性而被选中。据报道，大黄素通过调节AMP激活的蛋白激酶（AMPK）信号通路对其他病毒（如甲型流感病毒）也具有抗病毒作用[21]。这表明AMPK作为细胞代谢和应激反应的关键调节因子，也可能介导其对CrERV的抑制作用。因此，为了评估其效果并探讨潜在机制，通过剂量和时间依赖性实验、病毒结合试验、核损伤观察以及GiCB细胞中的线粒体膜电位测量来评估大黄素的抗CrERV活性。体内实验进一步证明，大黄素显著增强了鳗鱼对CrERV感染的抵抗力。这些发现突显了大黄素在提高水产养殖生物安全方面的潜力，为控制CrERV爆发提供了有效策略。

实验部分

GiCB细胞、CrERV和中国稻田鳝鱼

Gibel鲤鱼脑（GiCB）细胞由我们的实验室建立，并在含有10%胎牛血清（Gibico，美国）的M199培养基中于28°C条件下培养[22]。中国稻田鳝鱼弹状病毒（CrERV）是从湖北一家水产养殖场的患病稻田鳝鱼（Monopterus albus）中分离出来的，并由我们的实验室鉴定和保存[8]。CrERV在GiCB细胞系中于28°C条件下培养，直至出现明显的细胞病变效应（CPE）。收集后...

大黄素作为有效的CrERV抑制剂

为了筛选具有抗CrERV活性的化合物，我们基于RT-qPCR、CCK-8试验和细胞病变效应（CPE）的结果，对41种化合物进行了筛选。根据RT-qPCR结果，有10种化合物对CrERV的抑制率超过50%，显示出显著的抗病毒活性（图1A-B）。其中，大黄素的抑制效果最为显著，明显优于其他化合物（图1B）。此外，丹参酚（Andrographolide）、五味子素B（Schisandrin B）等...

讨论

大黄素是一种蒽醌化合物，与大黄（rhein）一起构成了中药大黄中的主要蒽醌成分[34]。大黄素的各种药理作用已被广泛报道，包括抗病毒、抗癌、抗氧化和抗菌作用[35],[36],[37]。特别是在抗病毒方面，大黄素已被证明能够抑制甲型流感病毒（IAV）和猪瘟病毒等病毒的复制...

结论

总结来说，本研究从41种候选化合物中鉴定出10种对CrERV具有超过50%抑制率的草药化合物。其中，大黄素表现出最强的抗病毒活性。它通过抑制感染后8-16小时内的关键步骤，减轻了CrERV引起的细胞病变并抑制了病毒复制。虽然CrERV通过线粒体途径在GiCB细胞中引发细胞凋亡，但大黄素处理能够减弱凋亡相关因子的激活并防止...

未引用的参考文献

[52]。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

数据获取

本研究中的数据可向通讯作者索取。

伦理声明

所有动物实验均严格遵循中国关于实验动物管理的法规进行。实验方案经过了中国水产科学院长江渔业研究所动物伦理委员会的审查和批准（批准编号2023liuwenzhi0513）。我们采取了一切措施尽量减少动物的痛苦。具体来说，实验前使用MS-222（三氯甲烷磺酸酯）对鱼类进行麻醉...

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了国家重点研发计划（项目编号2023YFD2402800）、中央公益性科研机构基础研究基金CAFS（编号2024XT0602、2023TD46）以及中央公益性科研机构基础研究基金（编号YFICG2025001）的支持。