给海参当“医生”！宁大李成华团队阐明刺参腐皮综合征防控原理

“以海洋为友，我们心有灵犀

以海洋为师，我们博闻强识”

 国家杰出青年科学基金获得者、

 海洋学院李成华研究员带领团队 

致力于刺参腐皮综合征发生的分子机制研究

取得一系列科研成果和突破

他们用勤劳的身影和无悔的奉献

将点点微光汇聚成

照亮水产行业“春天”的烈烈暖阳

习近平总书记在广东湛江考察时指出，要树立大食物观，既向陆地要食物，也向海洋要食物，耕海牧渔，建设海上牧场、打造“蓝色粮仓”。我国的水产养殖行业规模居世界首位，同时也是世界上唯一一个养殖水产品总产量超过捕捞总量的国家。但由于水产动物种质退化、水环境污染加剧以及病原微生物的肆虐导致水产动物病害频发。据统计，目前我国已发现的危害较严重的水产养殖动物病害高达100多种，造成的直接经济损失高达数百亿元。

目睹行业发展存在的“卡脖子”问题，李成华研究员带领研究团队，以我国重要水产养殖物种刺参为主要研究对象，致力于刺参腐皮综合征发生的分子机制研究，取得了丰硕的科研成果（图1）。

图1 近5年来取得的主要学术成绩

确定：刺参腐皮综合征病因

团队在刺参腐皮综合征流行病学调查中，从分离获得的数千株灿烂弧菌（Vibrio splendidus）中筛选获得了具有高致病能力的AJ01菌株，基于绿色荧光蛋白病原示踪技术明确了AJ01菌株靶向刺参组织进行定植和感染的特征。并在此基础上，构建了AJ01菌株感染刺参进而诱发腐皮综合征的模型，将感染分为潜伏期、发病I、II和III等四个时期，为刺参腐皮综合征发生机制的解析和综合防控策略的建立奠定了坚实的基础（图2）。该模型已被中国海洋大学等国内十余家单位应用，并获评2019年度教育部科研成果奖自然科学奖二等奖。

 图2 AJ01靶组织定植以及感染模型构建

解析：病原AJ01感染新机制

为开发靶向AJ01菌株感染致病的防控策略，研究团队完成了AJ01基因组测序和序列组装，在AJ01基因组中发现了毒力因子高拷贝区域，利用两次同源重组技术，构建了20余个毒力因子敲除株。此外，团队揭示了AJ01类真核因子、鞭毛蛋白等毒力因子促进感染的新途径，其中类真核因子通过磷酸化宿主细胞骨架成分原肌球蛋白结合蛋白促进AJ01内化（图3）。不仅如此，他们还发现了鞭毛蛋白具有调控AJ01定植和感染的双重功能，相关研究成果已发表在病原领域的经典期刊PLoS Pathogens和自然指数期刊Journal of Biological Chemistry。基于毒力因子在AJ01感染过程中的作用，李成华研究员指出群体感应分子是调控毒力因子表达的重要手段，并开发了基于群体感应抑制剂香豆素的AJ01菌株防控策略，使疾病防控成功率提高到了60%以上。该成果创造性地将香豆素应用于水产养殖疾病防控中，并得到爱尔兰Fergal教授等国际同行地认可。

图3 AJ01入胞促感染新机制

阐明：刺参腐皮综合征防控原理

实现对抗病新品种的选育，能最大程度上降低水产动物病害带来的损失，而对宿主免疫防御机制的解析是抗病育种工作的基础和保障。针对刺参抗AJ01菌株感染的防控策略研究，李成华研究员实验团队揭示了多个模式识别受体在抗AJ01菌株感染过程中涉及的免疫调控途径，发现第一个作为膜受体存在的NLRC4可通过内化AJ01菌株进入细胞，诱导宿主抵御AJ01菌株感染。同时他们也阐明了宿主TLR3识别不同细菌源LPS差异调控细胞自噬水平降解AJ01菌株的新机制。除此之外，研究团队还发现了刺参IL-17以及具有TIR结构域的新颖的IL-17R，揭示了IL-17/IL-17R调控炎症发生的保守。相关研究成果发表于PLoS Pathogens、Journal of Immunology等领域权威期刊，为抗AJ01菌株的刺参新品种选育提供了理论依据。

图4 刺参新型模式识别受体介导抗AJ01感染的免疫应答途径

研究团队上述学术成果作为棘皮动物的代表性成果被收录于英国斯旺西大学Andrew F Rowley教授等编著的Invertebrate Pathology教材，团队主编的《刺参感染与免疫学》专著被推选为国家级优秀海洋图书。团队负责人李成华研究员入选国务院学位委员会第八届水产学科评议组成员，获国家杰出青年科学基金（2023）、国家优秀青年科学基金（2015）等。

李成华研究员时常和团队成员强调，“科研是生产的排头兵，科研上多用点心，生产上就会得心应手；我们要做科研的排头兵，多点担当和创新，科研上就会百花齐放。”他也用实际行动告诉大家，科研从来都不是一个华而不实的噱头，它是我们用知识和力量去守护“蓝色粮仓”的一把利剑。

往期精彩回顾

丨来源：海洋学院

丨责任编辑：郭亚男

丨终审：王湖清

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