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草鱼出血病(Grasscarphemorrhagedisease)是由草鱼呼肠孤病毒(Grasscarpreovirus，GCRV)引起的一种急性传染病。这种病发病快、流行广、死亡率高，主要感染当年和一龄的草鱼（Ctenopharyngodonidellus），严重影响并制约着养殖业的发展。迄今为止，GCRV引起的草鱼出血病仍然是淡水养殖业的主要鱼病之一。为了进一步地开展草鱼出血病的跟踪性研究、全面认识其病理特征和阐明机体某些抗病毒的分子免疫机制，在本研究中，我们首先对GCRV感染草鱼的主要器官进行了组织病理学和细胞病理学观察，并进一步在分子水平对感染草鱼参与细胞介导免疫反应的基因的动态表达进行了分析。研究结果将有助于我们了解草鱼出血病的病理机制和鱼类在病毒感染条件下的细胞免疫识别机制。
本文系统报道了GCRV感染条件下的草鱼各器官（肝、脾、肾、小肠）的组织病理和细胞病理变化。感染草鱼病理解剖学特征和最具病理诊断意义的是躯干肌肉和体内各器官普遍出现的出血。通过光镜观察发现内部器官（肝、脾、肾、小肠）出现明显的变质（细胞变性和坏死）、血管壁受损，充血和出血，淋巴细胞增多等，从而证实其病变性质为较典型的出血性炎症。通过电镜观察了草鱼主要内脏器官超微结构病理变化:内脏组织细胞（主要是血管内皮细胞和上皮细胞）明显肿大，细胞器分散、稀少。线粒体肿胀明显、嵴断裂消失;粗面内质网扩张、破裂和脱颗粒;胞质内发现明显的板层状髓样小体;核肿大或核固缩、溶解。本研究对其病变特征进行了描述，明确了病变性质，初步探讨了病理机制和炎症发展的基本规律。
Th谱系特异性转录因子T-bet和GATA-3在T细胞的发生和Th1/Th2细胞的分化过程中均发挥重要的作用。在本研究中，我们克隆了草鱼的T-bet与GATA-3基因的cDNA全长。由草鱼T-betcDNA序列推测出的一级多肽结构包括608个氨基酸，其中含有一个T-boxDNA结合域;而由草鱼GATA-3cDNA序列推测出的一级多肽结构包括396个氨基酸，其中含有2个保守的锌指结构域(C-X(2)-C-X(17)-C-X(2)-C）;此外，草鱼GATA-3也具有保守的YxKxHxxxRP、KRRLSA和LMEKs/n序列。系统进化分析显示草鱼T-bet和其它物种的T-bet聚为一支，并且与斑马鱼的亲缘关系最接近;而草鱼GATA-3与其它物种的GATA-3聚为一支，并且也与斑马鱼的亲缘关系最接近。RT-qPCR结果显示，草鱼T-bet基因高表达在头肾，其次为脾脏，低表达在鳃、肝、肾和小肠;而草鱼GATA-3基因高表达在小肠，其次是脾脏，低表达在鳃、肝脏、肾脏和头肾。一个重要的特征是:草鱼T-bet基因高表达在头肾，低表达在小肠;而草鱼GATA-3基因高表达在小肠，低表达在头肾。
在本研究中，通过RT-qPCR的方法，我们首次分析了草鱼在感染GCRV后与细胞免疫相关基因的动态表达变化。这些基因包括T细胞标志分子CD4L-1和CD8α/β，Th1/Th2谱系特异性转录因子T-bet和GATA-3，NK细胞相关分子NK细胞增强因子(NKcellenhancingfactor，NKEF)，IFN-γ(interferin)与细胞因子信号转导抑制因子3（suppressorofcytokinesignaling3，SOCS-3）。动态表达分析结果显示，这些基因均能被体内GCRV感染诱导上调:(1)NKEF-B、CD8α和CD4L-1均上调表达，并且NKEF-B在早期的上调比CD8α更快;和CD4L-1相比，CD8α的上调表达更为明显和持久;(2)GCRV主要诱导了一个T-bet表达概貌;(3)在头肾和/或肾脏中，CD8α、CD4L-1和T-bet均在感染后的第7天上调表达;(4)SOCS-3的高表达常常出现在IFN-γ的上调表达之后（而此时GCRV感染草鱼的症状逐渐不明显）。我们的研究首次给出了在GCRV感染条件下草鱼先天性和获得性免疫反应的一个基本视角;证实了一些参与Th/Tc/NK细胞介导免疫反应的侯选基因可能受到体内GCRV感染的严格调控。基于此，我们推测在GCRV感染条件下，草鱼Th/Tc/NK细胞介导的识别机制发挥重要作用。