水生所关于鱼类肠肝炎症的药物研究取得新进展

水产养殖中，饲料中植物蛋白等成分会引发鱼类肠炎并引起长期不可逆的生长抑制。鱼类肠黏膜是机体与外界的双向互动界面，其免疫系统同时发挥屏蔽病原和协助营养吸收的双重功能。而鱼类的肝脏与肠黏膜组织共同构成肠肝轴，饲料引起的养殖鱼类肠炎常常伴随有肝脏病变。因而，针对鱼类肠肝炎症的药物及其发现方法和评价体系的研究已成为目前水产行业的必需。

中国科学院水生生物研究所水体生物信息学学科组研究人员，基于已在FrontiersinPhysiology杂志上发表的草鱼 SBMIE 肠肝转录组数据，通过TCMID(traditional Chinese medicines integrated database)来预测对肠肝炎症有效的药物。该预测方法是基于差异基因的表达量(DEG)，结合蛋白互作网络(PPI)，使用 GeneRank 算法对目标基因，按照其重要性排序，来选取排列靠前的 300 个基因作为关键基因，以构建关键基因列表；再将关键基因相应的靶标化合物匹配到 TCMID 数据库，得到含有相应草本成分较多的中药；然后，基于中药的活性成分及其药理筛选到治疗肠炎的潜在药物——沙棘(HippophaerhamnoidesL.)。根据以上鱼类肠肝炎症的药物预测结果，将沙棘添加入饲料，在斑马鱼食源性肠炎模型(SBMIE)中(已获专利授权)，对其抗肠肝炎症效果进行评价，运用免疫基因表达分析、免疫细胞成像、病理及生长评价、多组学分析(转录组和微生物组)等方法，揭示了沙棘的抗肠肝炎症的分子免疫机理。

该研究结果提示，沙棘果粉作为鱼类的饲料添加剂，能够显著改善水产养殖中因饲料引发的肠肝病变，并提高其生长指标。本研究提供了生物信息学预测水产饲料用功能添加剂或药物的一个例子，并采用了遗传背景清晰和免疫细胞标记的模式鱼类斑马鱼，来进行水产药理的实验室评价，相对经济鱼类的实验，缩短了研究周期，节约了人力物力。为水产基础研究提供了一种新的模式。

相关研究成果以“Dietary Inclusion of Seabuckthorn(Hippophaerhamnoides) Mitigates Foodborne Enteritis in Zebrafish Through the Gut-Liver Immune Axis”为题发表在FrontiersinPhysiology杂志上。