Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes

Để nghiên cứu sự đóng góp của miễn dịch sơ cấp và lymphocyte dựa trên miễn dịch kháng lại virus

nhiễm trên cá, hai dòng zebrafish hoang dại (wild-type) và đột biến (Rag1 mutant, không có tế bào

lymphocyte T và B) được cảm nhiễm với Snakehead Rhabdovirus (SHRV), thuộc novirhabdovirus,

bằng cách tiêm xoang bụng (IP) vào cá ở các độ tuổi khác nhau và nhiệt độ khác nhau. Cả hai dòng

đều mẫn cảm cao với SHRV. Cá bệnh có biểu hiện lồi mắt, xuất huyết gốc vây và thân, vảy dựng.

Dòng hoang dại có sự mẫn cảm với virus giảm dần theo độ tuổi. Cá ở 2 tháng tuổi chết nhiều hơn

cá 4 và 7 tháng tuổi khi cho cảm nhiễm với virus. Nhiệt độ cũng gây ảnh hưởng quan trọng trong sự

mẫn cảm của chủng hoang dại. Ở 24°C, tỷ lệ cá chết cao hơn ở 28°C. Trong nuôi cấy tế bào, SHRV

có đường cong tăng trường tương tự nhau ở 20°C, 24°C, và 28°C, cho thấy sự tăng sinh của virus

không bị ảnh hưởng ở nhiệt độ thấp. Ngược lại, độ tuổi và nhiệt độ không cho thấy có sự ảnh hưởng

ở chủng đột biến (Rag1 mutant). Tỷ lệ chết cũng khác nhau giữa dòng hoang dại và đột biến. Dòng

hoang dại bắt đầu chết từ ngày thứ 3 sau khi gây nhiễm và kéo dài đến ngày thứ 10, trong khi dòng

đột biến tiếp tục chết trong vòng một tuần tiếp sau đó.

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 1

Trang 1

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 2

Trang 2

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 3

Trang 3

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 4

Trang 4

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 5

Trang 5

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 6

Trang 6

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 7

Trang 7

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 8

Trang 8

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 9

Trang 9

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 16 trang xuanhieu 4480
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes

Khác biệt trong sự mẫn cảm với Novirhabdo virus của Zebrafish dòng hoang dại và đột biến và vai trò của lymphocytes
t quả tốt hơn) hoặc thời gian lấy 
mẫu hơi sớm so với đáp ứng miễn dịch ở cá.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Ainsworth, A. J., Dexiang, C., Waterstrat, P. R., 
& Greenway, T. (1991). Effect of temperature 
on the immune system of channel catfish 
(Ictalurus punctatus)--I. Leucocyte distribution 
and phagocyte function in the anterior kidney at 
10 degrees C. Comp Biochem Physiol A Comp 
Physiol, 100(4), 907-912. 
Alter, G., Malenfant, J. M., Delabre, R. M., Burgett, 
N. C., Yu, X. G., Lichterfeld, M., . . . Altfeld, 
M. (2004). Increased natural killer cell activity 
in viremic HIV-1 infection. J Immunol, 173(8), 
5305-5311. 
Bryceson, Y. T., & Long, E. O. (2008). Line of 
attack: NK cell specificity and integration of 
signals. Curr Opin Immunol, 20(3), 344-352. 
doi: 10.1016/j.coi.2008.03.005
Cancro, M. P., & Smith, S. H. (2003). Peripheral 
B cell selection and homeostasis. Immunol Res, 
27(2-3), 141-148. doi: 10.1385/ir:27:2-3:141
Charoo, Samina Qadir; Salman Rauoof; Qureshi, 
T.A. (2014). Rainbowtrout (Oncorhynchus 
mykiss). Journal of Science and Technology, 
9(2), 29. 
Cuchens, Marvin A., & Clem, L. William. (1977). 
Phylogeny of lymphocyte heterogeneity: II. 
Differential effects of temperature on fish 
T-like and B-like cells. Cell Immunol, 34(2), 
219-230. doi: 
8749(77)90245-3
Degli-Esposti, M. A., & Smyth, M. J. (2005). Close 
encounters of different kinds: dendritic cells and 
NK cells take centre stage. Nat Rev Immunol, 
5(2), 112-124. doi: 10.1038/nri1549
Dexiang, C., & Ainsworth, A. J. (1991). Effect of 
temperature on the immune system of channel 
catfish (Ictalurus punctatus)--II. Adaptation 
of anterior kidney phagocytes to 10 degrees 
C. Comp Biochem Physiol A Comp Physiol, 
100(4), 913-918. 
Doody, G. M., Stephenson, S., & Tooze, R. M. 
(2006). BLIMP-1 is a target of cellular stress and 
downstream of the unfolded protein response. 
Eur J Immunol, 36(6), 1572-1582. doi: 10.1002/
eji.200535646
Fernandez-Trujillo, A., Ferro, P., Garcia-Rosado, 
E., Infante, C., Alonso, M. C., Bejar, J., . . . 
Manchado, M. (2008). Poly I:C induces Mx 
transcription and promotes an antiviral state 
against sole aquabirnavirus in the flatfish 
Senegalese sole (Solea senegalensis Kaup). 
Fish Shellfish Immunol, 24(3), 279-285. doi: 
10.1016/j.fsi.2007.11.008
80 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Fields, Peter A. (2001). Review: Protein function 
at thermal extremes: balancing stability and 
flexibility. Comparative Biochemistry and 
Physiology Part A: Molecular & Integrative 
Physiology, 129(2–3), 417-431. doi: http://
dx.doi.org/10.1016/S1095-6433(00)00359-7
Garcia, J. F., Roncador, G., Garcia, J. F., Sanz, A. I., 
Maestre, L., Lucas, E., . . . Piris, M. A. (2006). 
PRDM1/BLIMP-1 expression in multiple B and 
T-cell lymphoma. Haematologica, 91(4), 467-474. 
Gong, Y. F., Xiang, L. X., & Shao, J. Z. (2009). CD154-
CD40 interactions are essential for thymus-
dependent antibody production in zebrafish: 
insights into the origin of costimulatory pathway 
in helper T cell-regulated adaptive immunity in 
early vertebrates. J Immunol, 182(12), 7749-
7762. doi: 10.4049/jimmunol.0804370
Gray, D., Siepmann, K., van Essen, D., Poudrier, 
J., Wykes, M., Jainandunsing, S., . . . Dullforce, 
P. (1996). B-T lymphocyte interactions in 
the generation and survival of memory cells. 
Immunol Rev, 150, 45-61. 
Gyory, Ildiko, Wu, Jian, Fejer, Gyorgy, Seto, 
Edward, & Wright, Kenneth L. (2004). PRDI-
BF1 recruits the histone H3 methyltransferase 
G9a in transcriptional silencing. Nat Immunol, 
5(3), 299-308. 
Haller, O., Arnheiter, H., Lindenmann, J., & Gresser, 
I. (1980). Host gene influences sensitivity to 
interferon action selectively for influenza virus. 
Nature, 283(5748), 660-662. 
Hilleman, M. R. (2004). Strategies and mechanisms 
for host and pathogen survival in acute and 
persistent viral infections. Proc Natl Acad Sci 
U S A, 101 Suppl 2, 14560-14566. doi: 10.1073/
pnas.0404758101.
Hohn, C., & Petrie-Hanson, L. (2012). Rag1-
/- mutant zebrafish demonstrate specific 
protection following bacterial re-exposure. 
PLoS One, 7(9), e44451. doi: 10.1371/journal.
pone.0044451
Hrubec, T. C., Ward, D., Smith, S. A., & Robertson, 
J. L. (2004). Age related changes in humoral 
immune response of hybrid striped bass 
(Morone chrysops x Morone saxatilis). Vet 
Immunol Immunopathol, 101(1-2), 103-108. 
doi: 10.1016/j.vetimm.2004.04.020
Kurata, Osamu, Okamoto, Nobuaki, Suzumura, 
Eri, Sano, Natsumi, & Ikeda, Yayoi. (1995). 
Accommodation of carp natural killer-like cells 
to environmental temperatures. Aquaculture, 
129(1–4), 421-424. doi: 
org/10.1016/0044-8486(94)00282-S
Lam, S.H., Chua, H.L., Gong, Z., Lam, T.J., & Sin, 
Y.M. (2004). Development and maturation of 
the immune system in zebrafish, Danio rerio: a 
gene expression profiling, in situ hybridization 
and immunological study. Dev Comp Immunol, 
28, 9-28. 
Lane, P., Traunecker, A., Hubele, S., Inui, S., 
Lanzavecchia, A., & Gray, D. (1992). Activated 
human T cells express a ligand for the human 
B cell-associated antigen CD40 which 
participates in T cell-dependent activation of 
B lymphocytes. Eur J Immunol, 22(10), 2573-
2578. doi: 10.1002/eji.1830221016
Le Morvan, C., Troutaud, D., & Deschaux, P. 
(1998). Differential effects of temperature on 
specific and nonspecific immune defences in 
fish. J Exp Biol, 201(Pt 2), 165-168. 
Lin, K. I., Lin, Y., & Calame, K. (2000). Repression 
of c-myc is necessary but not sufficient for 
terminal differentiation of B lymphocytes in 
vitro. Mol Cell Biol, 20(23), 8684-8695. 
Magnadóttir, Bergljót, Jónsdóttir, Halla, Helgason, 
Sigurður, Björnsson, Björn, Jørgensen, Trond 
Ø, & Pilström, Lars. (1999). Humoral immune 
parameters in Atlantic cod (Gadus morhua L.): 
I. The effects of environmental temperature. 
Comparative Biochemistry and Physiology 
Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 
122(2), 173-180. doi: 
S0305-0491(98)10156-6
Miller, N. W., & Clem, L. W. (1984). Temperature-
mediated processes in teleost immunity: 
differential effects of temperature on catfish in 
vitro antibody responses to thymus-dependent 
and thymus-independent antigens. J Immunol, 
133(5), 2356-2359. 
Montoya, C. J., Velilla, P. A., Chougnet, C., Landay, 
A. L., & Rugeles, M. T. (2006). Increased IFN-
gamma production by NK and CD3+/CD56+ 
cells in sexually HIV-1-exposed but uninfected 
individuals. Clin Immunol, 120(2), 138-146. 
doi: 10.1016/j.clim.2006.02.008
Noelle, R. J., Roy, M., Shepherd, D. M., 
Stamenkovic, I., Ledbetter, J. A., & Aruffo, A. 
(1992). A 39-kDa protein on activated helper T 
cells binds CD40 and transduces the signal for 
cognate activation of B cells. Proc Natl Acad 
Sci U S A, 89(14), 6550-6554. 
O’Leary, J, Mahmoud, G, Drayton, D, & Andrian, 
81TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Uv. (2006). T cell- and B cell-independent 
adaptive immunity mediated by natural killer 
cells. Nat Immunol, 7, 507 - 516. 
Page, D. M., Wittamer, V., Bertrand, J. Y., Lewis, 
K. L., Pratt, D. N., Delgado, N., . . . Traver, D. 
(2013). An evolutionarily conserved program 
of B-cell development and activation in 
zebrafish. Blood, 122(8), e1-11. doi: 10.1182/
blood-2012-12-471029
Paust, S., Senman, B., & von Andrian, U. H. (2010). 
Adaptive immune responses mediated by natural 
killer cells. Immunol Rev, 235(1), 286-296. doi: 
10.1111/j.0105-2896.2010.00906.x
Petrie-Hanson, L., & Ainsworth, A. J. (2001). 
Ontogeny of channel catfish lymphoid organs. 
Vet Immunol Immunopathol, 81(1-2), 113-127. 
Petrie-Hanson, L., & Ainsworth, A.J. (1999). 
Humoral immune responses of channel catfish 
(Ictalurus punctatus) fry and fingerlings 
exposed to Edwardsiella ictaluri.Fish and 
Shellfish Immunology, 9, 579-589. 
Petrie-Hanson, L., Hohn, C., & Hanson, L. (2009). 
Characterization of rag1 mutant zebrafish 
leukocytes. BMC Immunol, 10(1), 8. doi: 1471-
2172-10-8 [pii]
10.1186/1471-2172-10-8
Petrie-Hanson, Lora, Hohn, Claudia, & Hanson, 
Larry. (2009). Characterization of rag1 mutant 
zebrafish leukocytes. BMC Immunology, 10(1), 8. 
Pfaffl, Michael W. (2001). A new mathematical 
model for relative quantification in real-time 
RT–PCR. Nucleic Acids Research, 29(9), 
e45-e45. 
Reed, L.J., & Muench, H. (1938). A simple method 
of estimating fifty per cent endpoints. American 
Journal of Epidemiology, 27(3), 493-497. 
Reusch, J. A., Nawandar, D. M., Wright, K. L., 
Kenney, S. C., & Mertz, J. E. (2015). Cellular 
differentiation regulator BLIMP1 induces 
Epstein-Barr virus lytic reactivation in epithelial 
and B cells by activating transcription from both 
the R and Z promoters. J Virol, 89(3), 1731-
1743. doi: 10.1128/jvi.02781-14
Saint-Jean, S. R., & Perez-Prieto, S. I. (2007). 
Effects of salmonid fish viruses on Mx gene 
expression and resistance to single or dual viral 
infections. Fish Shellfish Immunol, 23(2), 390-
400. doi: 10.1016/j.fsi.2006.11.012
Shapiro-Shelef, M., Lin, K. I., McHeyzer-Williams, 
L. J., Liao, J., McHeyzer-Williams, M. G., & 
Calame, K. (2003). Blimp-1 is required for the 
formation of immunoglobulin secreting plasma 
cells and pre-plasma memory B cells. Immunity, 
19(4), 607-620. 
Sharon, N., & Lis, H. (1989). Lectins as cell 
recognition molecules. Science, 246(4927), 
227-234. 
Somero, George N. (2004). Adaptation of enzymes 
to temperature: searching for basic “strategies”. 
Comparative Biochemistry and Physiology Part 
B: Biochemistry and Molecular Biology, 139(3), 
321-333. doi: 
cbpc.2004.05.003
Son, B. K., Roberts, R. L., Ank, B. J., & Stiehm, 
E. R. (1996). Effects of anticoagulant, serum, 
and temperature on the natural killer activity 
of human peripheral blood mononuclear cells 
stored overnight. Clin Diagn Lab Immunol, 
3(3), 260-264. 
Sun, J. C., Beilke, J. N., & Lanier, L. L. (2009). 
Adaptive immune features of natural killer cells. 
Nature, 457(7229), 557-561. doi: 10.1038/
nature07665
Trede, NS, Langenau, DM, Traver, D, Look, AT, & 
Zon, LI. (2004). The use of zebrafish to understand 
immunology. Immunity, 20, 367 - 379. 
Turner, C. A., Jr., Mack, D. H., & Davis, M. M. 
(1994). Blimp-1, a novel zinc finger-containing 
protein that can drive the maturation of B 
lymphocytes into immunoglobulin-secreting 
cells. Cell, 77(2), 297-306. 
van Kooten, C., & Banchereau, J. (2000). CD40-
CD40 ligand. J Leukoc Biol, 67(1), 2-17. 
Vojtech, L. N., Sanders, G. E., Conway, C., Ostland, 
V., & Hansen, J. D. (2009). Host immune 
response and acute disease in a zebrafish model 
of Francisella pathogenesis. Infect Immun, 77(2), 
914-925. doi: 10.1128/IAI.01201-08
Wang, R., Jaw, J. J., Stutzman, N. C., Zou, Z., & 
Sun, P. D. (2012). Natural killer cell-produced 
IFN-gamma and TNF-alpha induce target cell 
cytolysis through up-regulation of ICAM-1. 
J Leukoc Biol, 91(2), 299-309. doi: 10.1189/
jlb.0611308
Wienholds, E., Schulte-Merker, S., Walderich, 
B., & Plasterk, R. H. (2002). Target-selected 
inactivation of the zebrafish rag1 gene. Science, 
297(5578), 99-102. 
Yoder, J. A., Nielsen, M. E., Amemiya, C. T., 
& Litman, G. W. (2002). Zebrafish as an 
immunological model system. Microbes Infect, 
4(14), 1469-1478.
82 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
DIFFERENTIAL SUSCEPTIBILITY OF WILD-TYPE AND T AND 
B LYMPHOCYTE DEFICIENT ZEBRAFISH INFECTED WITH A 
NOVIRHABDO VIRUS REVEALS THE ROLE OF LYMPHOCYTES
Nguyen Ngoc Du1*, Lorelei Ford2, Lora Petri- Hanson2, Larry Hanson2
ABSTRACT
In order to study the contribution of innate defenses and lymphocyte based immunity in protection 
against a primary viral infection in fish, wild-type and Rag1 mutant zebrafish (T and B lymphocyte 
deficient) were infected with a novirhabdovirus, Snakehead Rhabdovirus (SHRV), by intraperitoneal 
(IP) injection at different ages and temperatures. Both strains of fish were highly susceptible to 
SHRV. Diseased fish demonstrated exophthalmia, hemorrhaged fin bases and protruding scales. The 
susceptibilities of the wild-type decreased as the fish aged; 2-month post hatch fish had significantly 
more losses than 4 month old and 7 month old fish. Also, temperature had a significant effect on 
the susceptibility of the wild-type. The wild-type zebrafish held at 24°C had significantly higher 
mortality than those held at 28°C. In cell culture, SHRV had similar growth kinetics at 20°C, 
24°C, and 28°C suggesting that reduced virus replication was not a factor in the lower mortality. 
The age and temperature effects were not seen with the Rag1 mutants. There was a difference in 
mortality pattern between the wild-type and Rag1 mutant. All mortalities in the wild-type occurred 
between day 3 and 10 post-infection, whereas the Rag1 mutant fish continued to die for at least one 
more week. To assess differences in the response of NK and T-cells of Rag1 mutant and wild-type 
zebrafish we evaluated transcript levels of the interferon gamma (IFNγ) gene in the posterior kidney 
by quantitative reverse transcriptase PCR (qRT-PCR). Expression was low in un-exposed fish but 
increased substantially in both strains at day 2 after exposure to SHRV. IFNγ over 400-fold and 
100-fold in Rag1 mutant at 24°C and 28°C, respectively; and over 40-fold and 80-fold in wild-type 
at 24°C and 28°C, respectively. The strong IFNγ response in lymphocyte deficient fish suggests 
Natural Killer cell activation. MxA (Myxovirus Resistance gene A) expression also increased in 
non- infected zebrafish (at day 8) and in SHRV- infected fish (both strains) at day 2 and day 8. We 
attempted to evaluate the initial activation of the acquired responses by evaluating of Blimp-1 and 
CD40 ligand expression at day 8, and at day 1 and day 7 after a second challenge, but no significant 
induction was detected at this early time point. 
The infection data suggest that innate immunity is important in controlling virus infection early 
during the infection, but then the acquired immune system clears the infection. Furthermore, 
age and the environmental temperature have a strong effect on this acquired immune response. 
These results may help explain the temperature and age associated resistance observed in other 
novirhabdovirus diseases in fish. 
Keywords: Zebrafish, Rag1, T and B lymphocyte deficient, Snakehead Rhabdovirus, interferon 
gamma, MxA, Blimp-1, CD40 ligand.
Người phản biện: TS. Lê Hồng Phước
Ngày nhận bài: 11/12/2017
Ngày thông qua phản biện: 25/12/2017
Ngày duyệt đăng: 30/12/2017
1 Southern Monitoring Center for Aquaculture Environment and Epidemic, Research Institute for Aquaculture No.2. 
2 Mississippi State University
*Email: ngocduaqua@yahoo.com

File đính kèm:

  • pdfkhac_biet_trong_su_man_cam_voi_novirhabdo_virus_cua_zebrafis.pdf