水生所關于魚類腸肝炎癥的藥物研究取得新進展

水產養殖中，飼料中植物蛋白等成分會引發魚類腸炎并引起長期不可逆的生長抑制。魚類腸黏膜是機體與外界的雙向互動界面，其免疫系統同時發揮屏蔽病原和協助營養吸收的雙重功能。而魚類的肝臟與腸黏膜組織共同構成腸肝軸，飼料引起的養殖魚類腸炎常常伴隨有肝臟病變。因而，針對魚類腸肝炎癥的藥物及其發現方法和評價體系的研究已成為目前水產行業的必需。

中國科學院水生生物研究所水體生物信息學學科組研究人員，基于已在FrontiersinPhysiology雜志上發表的草魚 SBMIE 腸肝轉錄組數據，通過TCMID(traditional Chinese medicines integrated database)來預測對腸肝炎癥有效的藥物。該預測方法是基于差異基因的表達量(DEG)，結合蛋白互作網絡(PPI)，使用 GeneRank 算法對目標基因，按照其重要性排序，來選取排列靠前的 300 個基因作為關鍵基因，以構建關鍵基因列表；再將關鍵基因相應的靶標化合物匹配到 TCMID 數據庫，得到含有相應草本成分較多的中藥；然后，基于中藥的活性成分及其藥理篩選到治療腸炎的潛在藥物——沙棘(HippophaerhamnoidesL.)。根據以上魚類腸肝炎癥的藥物預測結果，將沙棘添加入飼料，在斑馬魚食源性腸炎模型(SBMIE)中(已獲專利授權)，對其抗腸肝炎癥效果進行評價，運用免疫基因表達分析、免疫細胞成像、病理及生長評價、多組學分析(轉錄組和微生物組)等方法，揭示了沙棘的抗腸肝炎癥的分子免疫機理。

該研究結果提示，沙棘果粉作為魚類的飼料添加劑，能夠顯著改善水產養殖中因飼料引發的腸肝病變，并提高其生長指標。本研究提供了生物信息學預測水產飼料用功能添加劑或藥物的一個例子，并采用了遺傳背景清晰和免疫細胞標記的模式魚類斑馬魚，來進行水產藥理的實驗室評價，相對經濟魚類的實驗，縮短了研究周期，節約了人力物力。為水產基礎研究提供了一種新的模式。

相關研究成果以“Dietary Inclusion of Seabuckthorn(Hippophaerhamnoides) Mitigates Foodborne Enteritis in Zebrafish Through the Gut-Liver Immune Axis”為題發表在FrontiersinPhysiology雜志上。