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ラムダシアロトリンに曝露したOreochromis niloticus魚とタイムパウダー（Thymus vulgaris L.）を同時に給与した場合の免疫学的および酸化反応の二重反応。ストレスと免疫をコードする遺伝子の発現
Dual immunological and oxidative responses in Oreochromis niloticus fish exposed to lambda cyhalothrin and concurrently fed with Thyme powder (Thymus vulgaris L.): Stress and immune encoding gene expression.
PMID: 32165248 DOI: 10.1016/j.fsi.2020.03.009.
抄録
本研究では、ラムダサイロトリン（LCH）殺虫剤の免疫毒性効果を検討し、魚類サプリメントとしてのタイムパウダー（TP）のオレクロミス・ニロティカス（O. niloticus）魚類へのLCHの影響を減衰させる効率を評価した。LCH (/ LC50: 0.48μg/L)とTP (2%)を単独または併用して30日間暴露した後、魚をサンプリングした。リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)分析により、成長能、免疫状態、生化学的指標、肝臓組織及び脾臓組織におけるストレス及び免疫をコードする遺伝子のmRNA発現パターンの変化を評価した。その結果、LCH曝露は、成長能、血液学的指標、免疫学的指標など、推定された変数のほとんどを有意に低下させることが明らかになった。さらに、LCHは酸化・抗酸化状態を阻害し、ストレスや免疫関連遺伝子の発現を抑制し、脾臓の免疫グロブリンM重鎖（IgM）、インターフェロン（IFN-γ）、CXC-ケモカイン、Toll様受容体（TLR-7）のmRNAの転写レベルを低下させた。しかし、ミクソウイルス耐性（Mx）遺伝子のmRNA発現は影響を受けなかった。肝臓組織では、ヒートショック蛋白質（HSP-70）の発現が上昇し、チトクロームP450 1A（CYP 1A）の発現が低下していた。TP(2%)の投与により、上記の指標に有意な変化が認められたが、そのレベルは対照値には達しなかった。以上の結果から、LCHは免疫に関連する遺伝子の転写に悪影響を与え、免疫器官の酸化的傷害を誘発することで、O. niloticusの免疫応答に影響を与えていると結論づけられた。さらに、食餌性TP（2％）は、O. niloticusの養殖におけるLCH曝露による免疫応答の低下を調整するための適切な候補となる可能性がある。
The present study was performed to explore the immunotoxicological effects of the lambda cyhalothrin (LCH) insecticide and evaluate the efficiency of Thyme powder (TP) as a fish supplement in attenuation of LCH impact on Oreochromis niloticus (O. niloticus) fish. Fish was sampled following 30-days exposure to LCH (/ LC50: 0.48 μg/L) and TP (2%) supplementation, individually or in combination. The growth performance, immune status, biochemical indices, and mRNA expression pattern changes of stress and immune-encoding genes in the liver and spleen tissues, respectively, through real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis, were evaluated. The findings showed that LCH exposure caused a significant lowering in most of the estimated variables including growth performance, hematological and immunological indices. Moreover, LCH disrupted the oxidant/antioxidant status and dysregulated the expression of stress and immune-related genes, downregulating the mRNA transcript level of Immunoglobulin M heavy chain (IgM), Interferon (IFN-γ), CXC-chemokine, and Toll-like receptors (TLR-7) in the spleen. However, mRNA expression of Myxovirus resistance (Mx) gene remained unaffected. In liver tissue, the heat shock protein (HSP-70) expression was upregulated, while that of cytochrome P450 1A (CYP 1A) was downregulated. TP (2%) supplementation elicited a significant modulation in aforementioned indices; however, their levels did not attain that of the control values. Our findings concluded that LCH affects the O. niloticus immune response through the negative transcriptional influence on genes linked to immunity and induction of oxidative injury of the immune organs. Besides, dietary TP (2%) could be a proper candidate to modulate the compromised immunity in response to LCH exposure in O. niloticus aquaculture.
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