应激是水生动物细菌病暴发的重要诱发因素。应激状态下机体的激素水平、代谢和免疫等方面发生显著改变。铁是鱼类和微生物中非常重要的微量元素,参与氧气运输、细胞增殖、电子传递等众多生命代谢过程;同时也是病原菌感染宿主后争夺的重要营养因子。目前关于应激抑制鱼类免疫机能的研究已有报道,但是关于应激时病原体侵袭宿主的具体机制仍不可知。本文从应激激素入手,研究了急性应激后鱼体内铁的变化规律和相关调控基因(铁调素和转铁蛋白)的表达变化及宿主应激激素对病原菌致病力的影响,以期为鱼类应激的致病机理和病理学研究提供基础资料。团头鲂是重要的大宗淡水鱼养殖品种,养殖过程中应激和嗜水气单胞菌感染导致的细菌性出血病非常严重。本研究通过注射皮质醇模拟急性应激,检测了团头鲂应激后不同时间点血浆和肝脏铁含量,并测定了铁调素和转铁蛋白基因在不同时间点的表达量,同时利用铁缺乏serum-SAPI培养基模拟生物体内环境,分析应激激素对病原菌的生长、毒力相关基因的表达、表型及毒力的变化。结果如下:1.定量注射皮质醇(10 mg/kg)后,团头鲂短时间内吸收了腹腔中的皮质醇,实验组0 h时血浆皮质醇浓度最高,此后皮质醇逐渐消退,但在2、4、8、10 h均维持着较高的皮质醇浓度(P<0.05),12 h时与对照组皮质醇浓度基本持平,表明定量注射皮质醇适宜于建立团头鲂急性应激模型。团头鲂皮质醇胁迫后,实验组血浆铁含量在0-2 h无显著变化,4 h后血浆铁持续蓄积,8 h时血浆蓄积的铁有最大值,此后24 h时铁含量回落到对照组水平;实验组肝脏铁含量整体呈现“V”字形变化趋势,0-2 h肝脏铁含量保持稳定,4 h时肝脏铁急剧减少,此后肝脏铁不断流失,10 h时肝脏铁含量出现低谷,随后肝脏铁含量有所反弹,24 h后铁含量趋于稳定。皮质醇胁迫后,肝脏铁调素(LEAP1,LEAP2)和转铁蛋白(Tf)表达均呈单峰型变化趋势,分别在8,10,10 h时有最高的表达水平,在24,48,48h时恢复正常表达量;肠道中Tf表达量在0 h有略微的上升,8 h时Tf开始大量转录,并持续至24 h,最高表达量出现在10 h,48 h时Tf表达水平降为正常水平。由此说明,皮质醇胁迫造成团头鲂铁稳态失衡,诱导了铁稳态相关基因的表达,激活了机体的铁调控系统。2.嗜水气单胞菌AH196在serum-SAPI培养基中的生长曲线呈“S”形,较高的去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)浓度(100μM和200μM)能够在对数期极大地提高嗜水气单胞菌AH196的增殖速度,而低浓度的NE(12.5,25和50μM)并不表现出此效应,同时嗜水气单胞菌NJ-35,AH33,AH189和AH301的生长亦可被100μM NE所诱导。荧光定量PCR结果显示,NE显著上调了嗜水气单胞菌热稳定肠毒素(ast),溶血素(hly),铁超氧化物歧化酶(sodB)和鞭毛蛋白B(flaB)基因mRNA表达水平(P<0.05)。NE极显著增加了外膜蛋白W(omp W),外膜蛋白A(ompA),丝氨酸蛋白酶(ahp),弹性蛋白酶(ela),黏附素(aha),铁摄取调节子(fur)和ahyR的基因表达量。NE不能诱导气溶素(aerA),热不稳定肠毒素(alt)和脂肪酶(lip)基因mRNA表达水平的改变,却显著抑制了细胞毒性肠毒素(act)和鞭毛蛋白A(flaA)mRNA表达量。NE仅能增强嗜水气单胞菌AH196蛋白酶活性,对溶血性,运动性和脂肪酶活性无显著影响。活体攻毒试验显示,感染嗜水气单胞菌后,NE极大地提高了鲫的死亡率,从而说明NE增强了嗜水气单胞菌的毒性。