岩鲈虹彩病毒（RBIV）的口腔传播会导致岩鲈（Oplegnathus fasciatus）体内系统性感染延迟以及器官特异性免疫重编程

本研究比较了岩鲈鱼腹腔注射和口服感染岩鲈鱼虹彩病毒（RBIV）的病毒复制、病理变化及免疫应答。口服感染导致延迟死亡，但最终病毒载量与腹腔注射相当。血液学和细胞学分析显示不同感染途径的免疫反应差异，器官特异性基因表达揭示肝脏和肠道为病毒持久性场所，而胃部激活了细胞毒和凋亡相关基因。该研究为黏膜靶向监测和口服疫苗开发提供了实验依据。

申秀美（Su-Mi Shin）| 尹贤秀（Hyun-Seo Youn）| 郑明华（Myung-Hwa Jung）

韩国孔朱国立大学水生医学系

摘要

岩鲈虹彩病毒（Rock bream iridovirus，RBIV）是海洋鱼类养殖业的主要威胁，但该病毒通过口腔传播在疾病发展中的作用仍不明确。本研究比较了岩鲈（Oplegnathus fasciatus）的腹腔内（i.p.）和口腔感染途径，以评估病毒复制、病理变化及免疫反应。腹腔内感染的鱼类在感染后17至35天内迅速出现全身性扩散并100%死亡。相比之下，口腔感染导致的死亡时间较晚，发生在感染后15至20天，这反映了病毒在进入体内时需要克服额外的黏膜屏障。尽管存在这种延迟，口腔感染鱼类的病毒载量最终仍与腹腔内感染的鱼类相当。血液学和细胞学分析显示了不同的结果：腹腔内感染迅速引发了贫血和脾脏中嗜碱性细胞的增多，而口腔感染则导致血液细胞变化延迟，并在后期出现非典型的嗜碱性细胞。器官特异性免疫基因表达显示出明显的分化：头部肾脏和肠道成为病毒持续存在的部位，表现出强烈的早期先天免疫信号传导但抑制了细胞凋亡；相比之下，胃部在后期产生了强烈的免疫反应，激活了细胞毒性基因和与细胞凋亡相关的基因。我们的发现通过实验性建立口腔感染致死性疾病的途径，并绘制了黏膜与全身免疫反应的图谱，填补了鱼类虹彩病毒研究中的关键空白，为针对黏膜的监测和下一代口服疫苗的开发提供了实用依据。

引言

21世纪10年代之前，Megalocytivirus疫情主要局限于亚洲的养殖业；然而自21世纪10年代以来，它已影响全球范围内的养殖业，包括中美洲和欧洲[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。岩鲈虹彩病毒（RBIV）属于Megalocytivirus属，已知会在韩国的岩鲈（Oplegnathus fasciatus）中引起死亡[8]。自首次疫情爆发以来，岩鲈的死亡率每年都很高。因此，RBIV是影响韩国岩鲈养殖业的最重要病原体。在过去十年中，包括我们之前的研究，大量研究探讨了RBIV相关的死亡率及其致病性、宿主免疫反应以及血液学或分子指标[9]、[10]、[11]、[12]、[13]、[14]。此外，还致力于开发预防措施，如免疫刺激剂和疫苗策略，包括DNA疫苗和灭活疫苗[15]、[16]、[17]。尽管付出了这些努力，但岩鲈养殖场中反复发生大规模死亡的根本原因仍未解决。一旦RBIV在岩鲈体内复制，由于该病毒的强致病性，避免死亡极为困难。

为了更好地理解RBIV的致病机制，有必要考虑更接近自然传播方式的感染途径。鱼类中的病原体敏感性测试通常采用腹部注射、肌肉注射或浸染感染的方法，其中大多数研究集中在腹部注射上。腹部注射可以快速准确地接种特定数量的病原体[18]，但这种方法具有侵入性，不能代表自然感染过程。特别是，它绕过了皮肤、鳃和胃肠道黏膜的宿主先天免疫屏障，从而忽略了关键的早期免疫防御机制。因此，口腔感染或浸染感染通常被认为更具生物学意义，因为它们迫使病原体必须克服宿主的黏膜防御[19]。

虽然已知虹彩病毒可以通过水传播或摄入受感染组织在易感宿主体内传播[5]、[20]，但关于口腔感染的详细研究极为有限。以往的鱼类病毒学感染模型主要依赖于腹腔内注射（绕过自然黏膜防御）或浸染暴露（主要针对皮肤和鳃，而非胃肠道），从而无法全面反映口腔传播的情况。实际上，只有少数病毒有受控的口腔感染模型，而Megalocytivirus的相关模型几乎不存在。这种缺乏阻碍了我们对黏膜在病毒致病机制中作用的理解。因此，本研究提供了罕见的实验证据，证明单独通过口腔暴露RBIV即可引发致命的全身性感染，为水产养殖中的病毒传播提供了更现实的模型。

实验方法

实验鱼

实验用的岩鲈来自当地养殖场，并在孔朱国立大学进行饲养。大约500条岩鲈（体长9.3 ± 0.3厘米，体重13.0 ± 1.3克）被饲养在容量为2吨的养殖池中，养殖池中配备人工海水（中国Blue Treasure SPS海盐），盐度为32 ± 1‰，水温为23 ± 1°C，溶解氧含量为7.2 ± 0.4毫克/升，同时保持持续的海水供应和充氧。每日海水更换量约为整个系统的20%

不同感染途径下的病毒传播风险

腹腔内注射RBIV（剂量分别为10⁷、10⁶、10⁵、10⁴、10³个病毒粒子/100毫升鱼体）并在23°C下饲养的鱼类，在感染后17、18、21、24和35天时100%死亡（图1A）。通过口腔途径感染RBIV（剂量分别为10⁷、10⁶、10⁵、10⁴、10³个病毒粒子/100毫升鱼体）并在23°C下饲养的鱼类，在感染后34、36、36、40和42天时100%死亡（图1B）。有趣的是，通过口腔途径感染的岩鲈最终死亡时间分别延迟了17、18、15、16天

讨论

本研究明确证明了RBIV可以通过口腔途径在岩鲈体内传播，并且该病毒能够在胃肠道组织中复制。通过观察摄入受感染物质后的临床症状、死亡率和病毒复制情况[22]，本研究证实了口腔感染是岩鲈的有效感染途径。重要的是，病毒在胃和肠道中的复制表明这些组织是病毒进入的主要门户

作者贡献声明

申秀美（Su-Mi Shin）：撰写原始稿件并负责实验研究。

尹贤秀（Hyun-Seo Youn）：负责方法学设计及实验实施。

郑明华（Myung-Hwa Jung）：负责概念构思和结果验证。

致谢

本研究得到了韩国国家研究基金会（NRF）基础科学研究计划的支持，该计划由科学、信息通信技术及未来规划部资助（项目编号RS-2023-00242225），以及2025年韩国教育部支持的国立大学发展项目（孔朱国立大学项目编号2025-0853-01）的资助。