ニジマス（Oncorhynchus mykiss）骨格筋のFlavobacterium psychrophilumに対するトランスクリプトーム応答

Transcriptomic response of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) skeletal muscle to Flavobacterium psychrophilum.

• Andrea Rivas-Aravena
• Marcia Fuentes-Valenzuela
• Sebastian Escobar-Aguirre
• Cristian Gallardo-Escarate
• Alfredo Molina
• Juan Antonio Valdés

抄録

Flavobacterium psychrophilum はニジマス稚魚症候群（RTFS）の原因菌である。この病原体は、淡水段階で様々なサケ科魚種に感染し、養殖業に大きな損失をもたらしている。ニジマス（Oncorhynchus mykiss）に感染したニジマスは、主に骨格筋の潰瘍性病変と壊死性筋炎を主な外見症状としている。我々はこれまでにニジマス筋芽細胞に対するF.サイクロフィルムのin vitro細胞傷害活性を報告しているが、骨格筋におけるin vivo発症の分子機構についてはほとんど知られていない。本研究では、ニジマスの骨格筋組織のトランスクリプトームプロファイルを、低用量のF.サイクロフィルム感染を腹腔内で負荷して調べた。ハイスループットRNA-seqを用いて、233個の転写産物がアップレギュレートされていることを明らかにしたが、その多くはユビキチン媒介のタンパク質分解とアポトーシスに関連していた。逆に、189の転写物はダウンレギュレートされ、骨格筋の収縮に関連していた。この分子シグネチャーは、血漿中のクレアチンキナーゼ活性と骨格筋の酸化的損傷と一致していた。さらに、カスパーゼ活性の増加は、骨格筋全体の萎縮を示唆している。本研究は、F.サイクロフィルム感染に対する骨格筋の反応を総合的に解析し、ニジマスにおけるその病態の未知の側面を明らかにするものである。

Flavobacterium psychrophilum is the etiologic agent of rainbow trout fry syndrome (RTFS). This pathogen infects a wide variety of salmonid species during freshwater stages, causing significant losses in the aquaculture industry. Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) infected with F. psychrophilum, presents as the main external clinical sign ulcerative lesions and necrotic myositis in skeletal muscle. We previously reported the in vitro cytotoxic activity of F. psychrophilum on rainbow trout myoblast, however little is known about the molecular mechanisms underlying the in vivo pathogenesis in skeletal muscle. In this study, we examined the transcriptomic profiles of skeletal muscle tissue of rainbow trout intraperitoneally challenged with low infection dose of F. psychrophilum. Using high-throughput RNA-seq, we found that 233 transcripts were up-regulated, mostly associated to ubiquitin mediated proteolysis and apoptosis. Conversely, 189 transcripts were down-regulated, associated to skeletal muscle contraction. This molecular signature was consistent with creatine kinase activity in plasma and oxidative damage in skeletal muscle. Moreover, the increased caspase activity suggests as a whole skeletal muscle atrophy induced by F. psychrophilum. This study offers an integrative analysis of the skeletal muscle response to F. psychrophilum infection and reveals unknown aspects of its pathogenesis in rainbow trout.

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