无乳链球菌母源毒株HN016和弱毒株YM001感染罗非鱼血液代谢组学变化的初步研究

摘要

本研究旨在探讨无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)母源毒株HN016与弱毒株YM001对罗非鱼血液代谢组的影响,以期为无乳链球菌感染机制及弱毒株YM001疫苗免疫机制的研究提供理论基础。运用液相色谱-串联质谱技术(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)测定罗非鱼(Oreochromis niloticus)血液中的代谢物,并通过主成分分析(principal component analysis, PCA)和偏最小乘判别分析(partial least squares discriminant analysis, PLS-DA)、 KEGG通路、人类代谢数据库(human metabolome database, HMDB)分类及代谢物差异分析对母源毒株HN016组与弱毒株YM001组代谢物进行研究。研究结果表明母源毒株HN016组与弱毒株YM001组代谢物差异较大。其中PCA与PLS-DA结果显示母源毒株HN016与弱毒株YM001组、对照组相比,样本间的聚集程度较小,弱毒株YM001组与对照组样本间聚集程度相似; KEGG通路结果显示ABC转运器、精氨酸和脯氨酸代谢通路被极显著富集,且含代谢产物数量最多; HMDB化合物分类上超类、层及子类层级分为10、 34、 55个类别,有机酸及其衍生物类别包含63种代谢物,数量最多;代谢物差异分析结果表明母源毒株HN016组相较于弱毒株YM001组共有133种代谢物上调, 88种代谢物下调,母源毒株HN016组中的亚精胺、核黄素、辛二酰甘氨酸等代谢物极显著低于弱毒株YM001组,环状RGD肽、 2-羟基喹啉、除莠霉素A等代谢物极显著高于弱毒株YM001组;母源毒株HN016组中的DL-二氢鞘氨醇、 4-三甲基氨基丁酸、 L-4-羟基谷氨酸半醛、(S)-3,4-二羟基丁酸及β-亮氨酸等代谢物丰度低于对照组与弱毒株YM001组,(1R,2R,4S)-对薄荷烷-1,2,8-三醇、棕榈酰肉碱、溶血磷脂酸、 O-己二酰肉碱、溶血磷脂酰乙醇胺等代谢物丰度高于对照组与弱毒株YM001组。这些代谢物的变化不仅揭示了两种菌株感染后罗非鱼血液代谢组的差异,还为进一步理解无乳链球菌感染机制及弱毒株YM001的潜在免疫保护作用提供了重要线索。对于开发针对无乳链球菌感染的新型疫苗和治疗策略具有重要意义。

关键词

无乳链球菌 / 罗非鱼 / 代谢组学 / 疫苗