بررسی بیان ژن‌های اینترلوکین 10 و TNF-α در ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان در پاسخ به عفونت ویروسی سپتی سمی خونریزی دهنده (VHS)

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

رشته ژنتیک و اصلاح نژاد دام، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

در میان عملکردهای متابولیکی ضروری کبد، نقش این بافت به عنوان یک میانجی‌گر در سیستم ایمنی نیز مورد توجه قرار گرفته است. اگرچه حضور و نقش سیتوکین‌ها‌ و کموکین‌ها در سیستم ایمنی پستانداران به خوبی مورد ارزیابی قرار گرفته ولی مطالعات اندکی در این زمینه در ماهیان انجام شده است. ژن‌های دخیل در سیستم ایمنی مانند اینترلوکین 10 و TNF-α نقش مهمی در سیستم ایمنی سلول‌های مختلف دارند. در پژوهش حاضر، میزان بیان ژن‌های اینترلوکین 10 و TNF-α در ماهیان قزل‌آلای رنگین کمان در روز هشتم پس از چالش با ویروس VHS مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد شش نمونه از هر کدام از دو گروه کنترل و آلوده شده به ویروس VHS انتخاب و سپس استخراج RNA از بافت کبد نمونه‌ها انجام گرفت. بیان افتراقی ژن‌های اینترلوکین 10 وTNF-α بین دو گروه آلوده شده به ویروس و گروه کنترل با استفاده از Real-Time PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه تغییرات نسبی بیان ژن‌ها با استفاده از روش‌های آماری در سه تکرار از هر نمونه انجام شد. آنالیز داده‌ها نشان داد که بیان ژن‌های اینترلوکین 10 و TNF-α در پاسخ به عفونت ویروسی سپتی سمی خونریری‌دهنده افزایش یافت. در این مطالعه اگر چه بیان هر دو ژن اینترلوکین 10 و TNF-α، افزایش معنی‌داری داشته است، اما میزان بیان ژن اینترلوکین 10 در گروه تیمار 25 برابر بیشتر از گروه کنترل بوده است. افزایش بیان این دو سایتوکین، خصوصا القاء بیش از حد بیان اینترلوکین 10 توسط ویروس ممکن است منجر به تضعیف عملکرد سیستم ایمنی شود. به طور کلی بررسی تغییرات بیان نسبی ژن‌های سیتوکینی می‌تواند دانش ما در فهم مکانیسم مولکولی عملکرد سیستم ایمنی در مقابل پاتوژن‌ها را افزایش دهد. در این صورت می‌توان با توسعه نشانگرهای مولکولی به منظور افزایش مقاومت به بیماری‌های ویروسی در برنامه‌های به‌نژادی در صنعت پرورش ماهی بهره گرفت. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

TNF-α and interleukin 10 genes expression in rainbow trout in response to viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV) infection

نویسندگان [English]

  • M Afzali
  • Gh Rahimi mianji
  • M Gholizadeh
Genetics and Animal Breeding, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran
چکیده [English]

Among the essential metabolic functions of the liver, the role of this tissue as a mediator in the immune system has also been considered. Although the role of cytokines and chemokines in mammalian immune systems has been well evaluated, few studies have been performed in fish. Genes involved in the immune system, such as interleukin 10 and TNF-α, play an important role in the immune system of various cells. In the present study, the expression of interleukin 10 and TNF-α genes in rainbow trout was assessed following VHS virus treatment. Six samples from each of two control group and infected group with VHS virus were selected and then total RNA was extracted from liver tissue. The differential expression of interleukin 10 and TNF-α genes between the two studied groups (infected with the virus vs control) was assessed using Real-Time PCR. Comparison of relative changes in gene expression were assessed by statistical methods in three replications of each sample. Analysis of data showed that the expression of interleukin 10 and TNF-α genes increased in response to VHS virus. In this study, although the expression of both interleukin 10 and TNF-α genes were significantly increased, but the rate of interleukin 10 expression in the treatment group was 25 times higher than the control group. Increased expression of these two cytokines, in particular over induction of interleukin 10 expression by the virus may lead to impaired of immune function. As a final conclusion, studying the relative changes of cytokine genes expression can increase our knowledge on molecular mechanism of immune function against pathogens. In this case, it is possible to develop molecular markers in order to increase resistance to viral disease in breeding programs of industrial fish farming.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gene Expression
  • interleukin 10
  • TNF-α
  • Immune system
  • Rainbow trout
  • VHS virus

مراجع

1- Akhlaghi, M. and A. Hosseini. 2007. First report on the detection of infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) by RT-PCR in rainbow trout fry cultured in Iran. Bulletin-european association of fish pathologists 27: 205-210.
2- Avunje, S., W.S. Kim, C.S. Park, M.J. Oh and S. J. Jung. 2011. Toll-like receptors and interferon associated immune factors in viral haemorrhagic septicaemia virus-infected olive flounder (Paralichthys olivaceus). Fish & shellfish immunology 31: 407-414.
3- Baerwald, M.R. 2013. Temporal expression patterns of rainbow trout immune-related genes in response to Myxobolus cerebralis exposure. Fish & shellfish immunology 35: 965-971.
4- Beutler, B., D. Greenwald, J. Hulmes, M. Chang, Y.C. Pan, J. Mathison, R. Ulevitch and A. Cerami. 1985. Identity of tumour necrosis factor and the macrophage-secreted factor cachectin. Nature 316: 552-554.
5- Castro, R., B. Abós, J. Pignatelli, L. von Gersdorff Jørgensen, A.G. Granja, K. Buchmann and C. Tafalla. 2014. Early immune responses in rainbow trout liver upon viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV) infection. Plos one.9:e111084. 
6- Chen, L. 2004. Co-inhibitory molecules of the B7–CD28 family in the control of T-cell immunity. Nature Reviews Immunology 4: 336-347.
7- Dorson, M., E. Quillet, M. Hollebecq, C. Torhy and B. Chevassus. 1995. Selection of rainbow trout resistant to viral haemorrhagic septicaemia virus and transmission of resistance by gynogenesis. Veterinary Research 26:361-368. 
8- Duesund, H., S. Nylund, K. Watanabe, K.F. Ottem and A. Nylund. 2010. Characterization of a VHS virus genotype III isolated from rainbow trout (Oncorhychus mykiss) at a marine site on the west coast of Norway. Virology journal .7-19. 
9- Feng. L., W. Li., Y. Liu., W.D. Jiang., S.Y. Kuang., J. Jiang., L. Tang., P. Wu., W.N. Tang., Y.A. Zhang., X.Q. Zhou. 2015. Dietary phenylalanine-improved intestinal barrier health in young grass carp (Ctenopharyngodon idella) is associated with increased immune status and regulated gene expression of cytokines, tight junction proteins, antioxidant enzymes and related signalling molecules. Fish Shellfish Immunology 45:495-509. 
10- Ghaderzadeh. M., G. Rahimi Mianji, A. Nejati Javaremi. and N.Shahbazian . 2020. Effect of viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV) disease on the biometric parameters in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Veterinary researches and biological products. 1-18.
11- Hill, B. 1992. Impact of Viral Diseases of Salmonid Fish in the European Community. pp. 48-59. Proceedings of the OJI International Symposium on Salmonid Diseases. Hokkaido University Press. Sapparo. 
12- Holopainen, R., H. Tapiovaara and J. Honkanen. 2012. Expression analysis of immune response genes in fish epithelial cells following ranavirus infection. Fish & shellfish immunology 32: 1095-1105.
13- Iliev, D.B., B. Castellana, S. MacKenzie, J.V. Planas and F.W. Goetz. 2007. Cloning and expression analysis of an IL-6 homolog in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Molecular immunology 44: 1803-1807.
14- Lorenzen, N., E. Lorenzen and K. Einer-Jensen. 2001. Immunity to viral haemorrhagic septicaemia (VHS) following DNA vaccination of rainbow trout at an early life-stage. Fish & shellfish immunology 11: 585-591.
15- Nelson, D.R., Z. Tu, C. Soldevila‐Pico, M. Abdelmalek, H. Zhu, Y.L. Xu, R. Cabrera, C. Liu and G. L. Davis. 2003. Long‐term interleukin 10 therapy in chronic hepatitis C patients has a proviral and anti‐inflammatory effect. Hepatology 38: 859-868.
16- Pfeffer, K. 2003. Biological functions of tumor necrosis factor cytokines and their receptors. Cytokine & growth factor reviews 14: 185-191.
17- Puente-Marin, S., I. Nombela, V. Chico, S. Ciordia, M.C. Mena, J. Coll, L. Mercado and M.D.M. Ortega-Villaizan. 2018. Rainbow trout erythrocytes ex vivo transfection with a DNA vaccine encoding VHSV glycoprotein G induces an antiviral immune response. Frontiers in immunology 9: 2477.1-14.
18- Quillet, E., M. Dorson, S. Le Guillou, A. Benmansour and P. Boudinot. 2007. Wide range of susceptibility to rhabdoviruses in homozygous clones of rainbow trout. Fish & shellfish immunology 22: 510-519.
19- Schönherz, A.A., N. Lorenzen and K. Einer-Jensen. 2013. Inter-species transmission of viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV) from turbot (Scophthalmus maximus) to rainbow trout (Onchorhynchus mykiss). Journal of General Virology 94: 869-875.
20- Sharpe, A.H. and G.J. Freeman. 2002. The B7–CD28 superfamily. Nature Reviews Immunology 2: 116-126.
21- Starkie, R., S.R. Ostrowski, S. Jauffred, M. Febbraio and B.K. Pedersen. 2003. Exercise and IL‐6 infusion inhibit endotoxin‐induced TNF‐α production in humans. The Federation of American Societies for Experimental Biology 17: 1-10.
22- Walker, P. J., A. Benmansour, R. Dietzgen, R.X. Fang, A.O. Jackson, G. Kurath, J.C. Leong, S. Nadin-Davies, R.B. Tesh and N. Tordo .2000. Family Rhabdoviridae In: Virus Taxonomy, Classification and Nomenclature of Viruses. Academic Press, San Diego, CA 563:583.
23- Wolf, K. 2019. Fish viruses and fish viral diseases
. Cornell University Press. NY 14850 USA, ISBN: 0801412595. pp. 1-6.
 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 07 خرداد 1399
  • تاریخ بازنگری: 12 آذر 1399
  • تاریخ پذیرش: 15 آذر 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار