《International Journal of Biological Macromolecules》：Astragalus polysaccharides enhance the immune response and resistance of grass carp against grass carp reovirus
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黄芪多糖通过增强抗氧化能力、上调免疫相关基因表达及抑制病毒蛋白表达，显著提高草鱼对草鱼圆病毒感染的抵抗力，40天喂养后存活率从43.33%提升至76.67%。
丁春华|王全|袁胜|叶建生|杨振飞|周勇|吕兆
中国泰州市江苏农林牧业职业学院水生科学技术系
摘要
本研究旨在探讨黄芪多糖（APS）对草鱼（Ctenopharyngodon idella）抗氧化能力、免疫相关基因表达以及抑制草鱼呼肠孤病毒（GCRV）增殖的作用。实验中，草鱼被喂食含有0.0%或0.2% APS的饲料，持续40天。结果表明，APS的补充显著增强了抗氧化能力，表现为总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）活性的提高。此外，APS上调了免疫相关参数，包括免疫球蛋白M（IgM）、补体3（C3）、补体因子B（Bf）、甘露糖结合凝集素（MBL）和C-X-C基序趋化因子13（CXCL13）的水平，并调节了炎症细胞因子（如白细胞介素1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、转化生长因子β1（TGF-β1）和白细胞介素10（IL-10）的表达。进一步研究表明，APS喂食显著诱导了脾脏、肾脏、肝脏和头部肾脏中抗病毒基因（包括干扰素（IFNs）、干扰素调节因子（IRFs）和干扰素刺激基因（ISGs）的表达。在腹腔感染GCRV后，APS处理组的存活率（76.67%）显著高于对照组（43.33%）。此外，在GCRV感染期间，APS补充显著降低了病毒蛋白5（VP5）和病毒蛋白7（VP7）的相对蛋白水平。这些发现表明，通过促进免疫功能和抗病毒反应，饮食中的APS能够增强草鱼对GCRV的抵抗力。总体而言，我们的研究结果表明APS能有效提升草鱼的免疫活性并提高其抵抗GCRV感染的能力。本研究为APS在鱼类疾病预防和控制中的应用提供了理论基础和实践参考。
引言
草鱼（Ctenopharyngodon idella）是中国水产养殖业中养殖最广泛的淡水鱼类[1] [2]。然而，集约化网箱养殖的扩张和水质恶化导致了由细菌、寄生虫和病毒病原体引起的频繁疾病爆发，造成了巨大的经济损失。其中，草鱼呼肠孤病毒（GCRV）——一种导致出血病的双链RNA病毒——是最严重的病毒威胁之一[2] [3]。传统的疾病管理策略主要依赖于抗生素和化学处理，但由于药物残留、抗生素耐药性的出现以及生态污染等问题，这些方法的可持续应用受到限制[4]。尽管已经研究了一些减毒的GCRV疫苗，但其效果受到草鱼免疫记忆反应较弱的限制[5] [6]。因此，开发创新的GCRV控制策略对于确保草鱼养殖的长期可持续性至关重要。
近年来，免疫刺激剂在水生动物疾病预防中引起了越来越多的关注。特别是来自植物的多糖，作为增强养殖鱼类先天性和适应性免疫的可持续策略，显示出巨大的潜力[7] [8]。与传统抗生素和化学处理方法相比，植物多糖具有多种优势，包括环保、低毒性、残留量少以及降低诱导病原体耐药性的风险[7]。
黄芪多糖（APS）是从药用植物Astragalus membranaceus中提取的一种活性多糖成分，具有显著的免疫增强作用以及抗菌和抗病毒活性。其免疫调节功能包括激活免疫细胞、刺激免疫相关酶的活性以及调节免疫相关基因的表达[9] [10]。多项近期研究证实了APS在调节免疫反应、提高抗氧化防御能力和增强多种水生物种疾病抵抗力方面的有效性，包括Lates calcarifer [11]、Larimichthys crocea [12]、Pelteobagrus fulvidraco [13]、Carassius auratus [14]、Carassius auratus gibelio [15]、Scophthalmus maximus [16]、Oreochromis niloticus [17]、Eriocheir sinensis [18]、Cherax quadricarinatus等。此外，饮食中添加APS已被证明能显著提高L. crocea对Vibrio alginolyticus、P. fulvidraco对Edwardsiella ictaluri以及C. auratus对Aeromonas hydrophila的抵抗力。这些发现表明APS作为有效的免疫刺激剂具有巨大潜力。然而，现有研究主要关注APS对宿主免疫因子的调节作用，而对于APS补充后抗病毒基因表达谱和病毒复制的具体影响仍知之甚少。
在本研究中，我们系统地探讨了饮食中添加APS对草鱼抵抗GCRV感染的保护作用。实验设计包括比较添加APS和未添加APS的组别，随后全面评估了血清和组织中的抗氧化能力以及先天免疫参数。我们还定量评估了草鱼在GCRV感染期间的存活率。进一步分析了GCRV感染后关键GCRV结构蛋白（包括VP5和VP7）的相对蛋白水平。本研究旨在阐明APS对草鱼抵抗GCRV感染的保护机制，从而加深我们对APS介导的免疫保护作用的理解，并突出其在水产养殖疾病预防中的实际价值。
材料
APS由鼠李糖（1.2313 μg/mg）、阿拉伯糖（6.4714 μg/mg）、半乳糖（2.4574 μg/mg）和葡萄糖（651.4982 μg/mg）组成，购自南京泽朗医疗科技有限公司（中国南京）。配制了两种实验饲料：基础饲料（0.0% APS）和添加APS的饲料（0.2% APS），其中APS替代了基础饲料中等量的膨润土。饲料组成见表1。
针对甘油醛-3-磷酸脱氢酶的多克隆抗体
饮食中的APS增强血清抗氧化能力
鱼类的抗氧化能力是其生理防御系统的关键组成部分。在本研究中，我们评估了0.2% APS添加水平对血清T-AOC能力、SOD活性、CAT活性和GPX活性的影响。连续喂养40天后，APS添加组的血清T-AOC和SOD活性显著高于对照组（p < 0.001）（图1A-B）。同样，血清GPX和CAT活性也明显提高
讨论
草鱼（Ctenopharyngodon idella）是中国水产养殖业中重要的物种，因其生长迅速和饲料适应性而被广泛养殖[1]，但由于GCRV引起的出血病而遭受了巨大的经济损失[22]。先前的研究发现，饮食中添加0.2% APS可以优化GCRV感染后的存活率[23]。因此，在本研究中，我们评估了几个关键参数：（1）T-AOC和抗氧化酶活性；（2）免疫指标水平
CRediT作者贡献声明
丁春华：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，验证，项目管理，方法学，数据管理，概念构思。王全：项目管理。袁胜：方法学。叶建生：方法学。杨振飞：方法学。周勇：资源获取，项目管理。吕兆：监督，资源获取，项目管理。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究工作的财务利益或个人关系。
致谢
本项目得到了江苏农林牧业职业学院校级科研项目（NSF2025CB06）和现代农业产业技术研究专项基金（资助编号CARS-45）的支持。
