水产养殖工具(绝对是养虾界的新技术它能够改变整个对虾养殖业？)

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言

今天，小编就跟大家分享RNAi的原理、其在抗击病毒感染中的应用，以及基于RNAi的病毒性虾病治疗的进展。

虾病给对虾养殖业带来了重大挑战，导致全世界遭受重大经济损失。细菌、真菌和病毒等传染性病原体已成为破坏虾塘的罪魁祸首。大多数虾病是由病毒感染引起的，其有害影响几乎是细菌性疾病的四倍。

适当的养虾场管理实践通常可以阻止寄生虫和细菌性疾病的传播，但这种预防方法可能对病毒性疾病没有那么有效。传统的疾病管理方法，包括：抗生素和疫苗，在功效、特异性和环境影响方面存在局限性。因此，迫切需要创新的治疗策略来有效对抗这些疾病，同时最大限度地减少其有害影响。

核糖核酸 (RNA) 在将基因组DNA中的指令转化为生物体细胞中的功能蛋白方面发挥着关键作用。RNA干扰（RNAi）是一种通过抑制特定基因的活性来调节基因表达的细胞机制。而RNAi技术作为治疗虾类疾病的一种有前景的工具而受到广泛关注，它是一种通过有效降解目标RNA (mRNA) 来调节基因表达的机制，导致病原体中目标基因的沉默，并提供了一种干扰感染因子复制和发病机制的靶向方法，使其成为一种有吸引力的替代方案。对虾养殖病害防治。

今天，概述了相关现状和即将采取的方法RNAi的治疗用途，以对抗虾的病毒性疾病。

一、RNAi作为虾抗病毒武器

对于大多数甲壳类动物来说，针对病毒的免疫反应的精确分子机制尚不清楚。因此，了解病毒如何进入和在虾体内传播，以及宿主与病原体在分子和细胞水平上的相互作用，对于制定对抗虾病毒感染的有效策略至关重要。

RNAi的发现导致了斑节对虾 ( P. monodon)、南美白对虾( L. vannamei)和日本对虾)等物种中参与RNAi途径关键蛋白质的鉴定，这也证实了虾中RNAi机制的存在。因此，虾病原体（如：IHHNV、TSV、WSSV和YHV）基因的双链 RNA (dsRNA) 的特定序列已成为目标，并且它们在促进虾存活和干扰病毒复制方面的有效性已得到证明。

多项研究表明，在病毒攻击之前或同时施用病原体特异性dsRNA/siRNA（一种非编码双链RNA分子；也称为沉默RNA和短干扰RNA）可以有效抑制病毒攻击各种病毒种类的复制。相反，研究还证明，向已感染的虾提供RNAi诱导剂可以产生治疗效果。根据现有文献，同时沉默病毒结构蛋白和非结构蛋白，以及同时靶向宿主和病毒基因，可显着改善治疗反应。

RNAi提供了一种合适的替代策略，通过降解负责关键病毒蛋白的mRNA，有效阻止功能性病毒颗粒的产生。RNAi的功效已在对抗各种病毒感染方面得到证实，许多涉及特定基因定向抑制的研究都采用序列特异性dsRNA，来阻止重要病原病毒（如：TSV、IHHNV、YHV、WSSV、LSNV和GAV）在虾中的复制。

二、RNAi分子的递送策略

在基于RNAi的治疗中递送治疗分子的方法是一个至关重要的问题。为了深入了解不同水生生物的基因功能和疾病管理，优化将RNA分子递送至细胞或生物体的有效方案至关重要。

RNAi在治疗多种疾病方面具有巨大潜力，然而，RNAi从实验室到现实应用的成功转化面临着将RNA分子传递到生物体内具有治疗意义的特定细胞的挑战，细胞内部和外部都存在各种障碍，需要仔细设计递送策略。

已经开发出多种递送技术，来在实验室环境和活生物体中有效地运输RNAi分子。这些方法包括：电穿孔、显微注射、口服给药、基于聚合物的系统、基于蛋白质的系统和脂质纳米颗粒（图1）。所选择的方法将取决于研究的目的、目标细胞类型和目标的可及性。每种传递策略都有优点和缺点。

最有效的RNAi分子递送，是通过口服富含dsRNA的细菌和活丰年虫受精卵（雌性卵子与雄性精子结合的受精卵细胞）来实现的，口服途径最为突出作为在水生环境中提供RNAi的最令人鼓舞的方法。

三、RNAi治疗的挑战

RNAi已被认为是调节基因功能的有效技术，并被视为水产养殖中疾病病原体控制的一种有前途的方法。尽管人们对这种令人印象深刻的精确基因调控生物机制充满热情，但在RNAi疗法在对虾水产养殖中实际实施之前，还需要解决一些挑战和考虑因素。这些挑战包括：脱靶效应的风险、先天免疫的激活，尤其是RNAi药物在体内的成功施用。

确保RNAi分子的特异性对于避免非目标基因的意外沉默至关重要。脱靶效应，即非预期的基因被抑制，可能会导致不良后果和潜在的副作用。RNAi的理论特异性尚未完全实现，脱靶效应代表了基于RNAi的治疗领域的重大挑战，单个siRNA对整个基因组的综合影响很大程度上未知且难以预测。已经创建了几种计算设计工具来系统地、精确地评估特定序列和靶基因之间RNAi的脱靶影响。

将RNAi分子有效施用到特定细胞或组织仍然是开发安全且成功的体内RNAi疗法的重大障碍。因此，拥有合适的递送技术来增强细胞内特定序列的浓度，并协助它们释放到细胞中是至关重要的。递送载体选择不当会降低基因沉默活性，增加意外的脱靶效应，并导致毒性。因此，克服细胞和组织特异性递送的障碍对于有效的RNAi治疗至关重要。

必须考虑的另一个重要的实际问题是某些病毒逃避RNAi介导的抑制的可能性。这种逃避可以通过目标区域的突变和病毒抑制因子的存在来实现。为了对抗耐药病毒的出现，一种策略是使用一组RNAi序列同时靶向多个病毒序列，当然还有其他策略。

此外，RNAi分子和其他核酸有可能通过被视为病毒感染来触发免疫反应，从而激活干扰素系统。RNAi分子的免疫原性（外来物质，如：抗原在体内激发免疫反应的能力），以及所使用的递送系统可能会导致不良的免疫反应或降低治疗效果。

有效处理免疫反应，并尽量减少任何免疫相关的不良反应对于确保RNAi治疗的成功至关重要。通过持续的研究和技术进步来应对这些挑战，将有助于RNAi疗法的成功实施及其作为多种疾病的靶向治疗方法的潜力。

四、观点

RNAi提供了一种强大的工具来对抗对虾种群构成重大威胁的病毒、细菌和寄生虫感染。通过针对病原体生命周期或虾体免疫反应中涉及的特定基因，RNAi可以有效沉默这些基因的表达，抑制病原体的生长和复制。这种方法可以帮助减轻疾病爆发、降低死亡率并改善虾的整体健康状况。此外，RNAi还可用于增强虾的先天免疫系统，增强其对各种病原体的抵抗力。

RNAi技术从最初的发现到潜在的临床应用，取得了令人瞩目的进步。RNAi最近已成为基因抑制的强大工具，并在控制虾病毒性疾病方面显示出前景，因此，对RNAi的期待是非常有希望的；然而，要在水产养殖中实际应用这种现代技术，还需要解决一些挑战和考虑因素。其中包括：设计RNA结构、优化剂量、选择有效的递送策略、实施化学修饰以增强稳定性，以及改善细胞摄取。

随着对虾体中病毒爆发的增加，迫切需要加强治疗措施，以有效管理和控制这些疾病。基于RNAi的疗法在对抗虾类水产养殖中的这些病毒病原体方面具有巨大的潜力，特别是在特异性、有针对性的行动和减少环境影响方面。