ゼブラフィッシュにおけるAeromonas hydrophilaおよびEdwardsiella piscicida感染時のmiR-146aの免疫制御機構の解明

Potential immune regulatory role of miR-146a upon Aeromonas hydrophila and Edwardsiella piscicida infections in zebrafish.

• T D Liyanage
• Chamilani Nikapitiya
• Jehee Lee
• Mahanama De Zoysa

抄録

本研究では、ゼブラフィッシュ（Danio rerio）におけるmiR-146aの発現と、Aeromonas hydrophilaおよびEdwardsiella piscicida感染時の免疫応答を制御する役割を理解することを目的とした。本研究では、ゼブラフィッシュにおけるmiR-146aの発現は受精後1-h期から観察され、ゼブラフィッシュの初期幼虫期まで徐々に増加していた。また、miR-146aのユビキタスな発現はすべての組織で検出され、エラで最も高いレベルで発現していた。その結果、幼虫では24時間後および48時間後の曝露（hpe）でmiR-146aの発現が有意に増加していた。成体ゼブラフィッシュにA. hydrophilaとE. piscicidaを腹腔内（i.p.）で投与したところ、エラのmiR-146aの発現が有意に上昇した。さらに、免疫関連遺伝子であるtoll-like receptor, tlr-4、シグナル伝達経路分子であるtraf-6およびmyd88（細菌感染幼虫および成虫）、転写因子relAおよびmcp-1b（細菌感染成虫）、炎症促進因子であるil-6（A. hydrophila曝露幼虫）およびmmp-9（細菌曝露幼虫）が有意に抑制された。一方、細菌に曝露した幼虫と成虫では、il-1β、tnf-α、cxcl-18b、ccl-34a.4が誘導された。これらの結果から、内因性miR-146aはゼブラフィッシュのA. hydrophilaやE. piscicida感染時に感染誘導性miRNAとして作用し、ゼブラフィッシュの免疫応答を制御している可能性が示唆された。

This study was aimed to understand the expression of miR-146a in zebrafish (Danio rerio) and its role in regulating immune responses during Aeromonas hydrophila and Edwardsiella piscicida infections. The miR-146a expression was observed from the 1-h post fertilization (hpf) stage and gradually increased up to the early larval stage of zebrafish. The ubiquitous expression of miR-146a was detected in all tested tissues, with the highest level in gills. The expression of miR-146a was significantly increased in larvae when exposed to E. piscicida infection at 24 and 48 h post exposure (hpe). Intraperitoneally (i.p.) injected A. hydrophila and E. piscicida into adult zebrafish showed significant upregulation of miR-146a in gills. Furthermore, immune-related genes, toll-like receptor, tlr-4, transducing signaling pathway molecules, traf-6 and myd88 (bacteria-infected larvae and adults), transcription factor relA and mcp-1b (bacteria-infected adults), pro-inflammatory, il-6 (A. hydrophila-exposed larvae) and mmp-9 (bacteria-exposed larvae) were significantly repressed. In contrast, il-1β, tnf-α, cxcl-18b, and ccl-34a.4 were induced in both bacteria-challenged larvae and adults. Based on the results, it is suggested that endogenous miR-146a could act as an infection inducible miRNA in zebrafish upon A. hydrophila and E. piscicida infections; also, it could potentially regulate the immune responses in zebrafish.