北東太平洋の Parvicapsula pseudobranchicola は、野生太平洋サケ Oncorhynchus spp. では広範囲に発生し病理があるにもかかわらず、養殖大西洋サケ Salmo salar ではまれです。

寄生虫とベクター 16 巻、記事番号: 138 (2023) この記事を引用

503 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

粘液虫の寄生虫であるパルビカプスラ・シュードブランキコーラの感染は、ノルウェーの野生および養殖サケ科動物に病気を引き起こします。 北東太平洋では、太平洋サケ Oncorhynchus spp.にこの寄生虫が報告されています。 病気の証拠がない。 本研究の目的は、太平洋における P. pseudobranchicola の正体を確認し、その宿主と地理的範囲を記録し、関連する病理学的変化を説明することでした。

海洋侵入年の野生カラフトマス Oncorhynchus gorbuscha、シロザケ O. keta、チヌークサーモン O. tshawytscha、ギンザケ O. kisutch、ベニザケ O. nerka は、バンクーバー島 (VI) 付近の夏と秋の調査と冬の調査で収集されました。アラスカ湾での調査。 サンプルは、VI 近郊で養殖されたアトランティックサーモン サルモサラールおよびチヌークサーモンからも採取されました。 サンプルは、従来の染色または in situ ハイブリダイゼーションを使用した qPCR および組織学によって分析されました。 寄生虫配列は小サブユニット リボソーム RNA 遺伝子 (SSU rDNA) から得られました。

感染したカラフトマス、シロザケ、チヌークサーモンの同一の 1525 塩基対 SSU rDNA 配列は、ノルウェー アトランティック サーモンの P. pseudobranchicola 配列と 99.93% の同一性を共有しました。 秋の調査では、シロザケ (91.8%) とカラフトマス (85.9%) で有病率が最も高く、チヌークサーモン (68.8%) とベニザケ (8.3%) では有病率が最も低かった。 養殖サケでは、アトランティックサーモン (n = 967) では有病率はゼロでしたが、チヌークサーモン (n = 118) では 41% でした。 感染は優先的に偽枝に位置し、in situ ハイブリダイゼーションによって視覚化されました。 太平洋サケのすべての種における重度の寄生虫負荷は、局所性肉芽腫性仮性鰓管炎と一貫して関連していませんでした。

北東太平洋では、偽鰓における同様の病理学的進展にもかかわらず、太平洋サケにおける P. pseudobranchicola の広範な発生と、養殖大西洋サケにおける P. pseudobranchicola の不在または散発的な発生は、ノルウェーにおける疫学とは異なります。 野生太平洋サケの健康に対する感染の影響、無脊椎動物の宿主の正体、感染性放線胞子の分布と量は不明であり、依然として研究の優先順位が高い。

Parvicapsula 属 (刺胞動物、粘液胞子虫) は、海洋性または遡河性の硬骨魚の膀胱、胆嚢、腸上皮および偽鰓に寄生しており、病気を引き起こすことが時折示されています [1、2]。 既知の 16 種の Parvicapsula spp. のうち、3 種がサケ科の宿主から報告されています。 北アメリカ西部では、Parvicapsula kabatai [3, 4] と P. minibicornis [5,6,7,8,9,10,11] が遡上太平洋サケ Oncorhynchus spp. の寄生虫です。 Parvicapsula kabatai は、以前に Parvicapsula sp. に感染していることが判明していたワシントン州 (米国) の養殖ギンザケ Oncorhynchus kisutch から分子法を使用して検出されました [3]。 [12]。 無脊椎動物の宿主が淡水多毛類のマナユンキア・オクシデンタリスである P. minibicornis を除いて [13]、Parvicapsula spp.の生活環はは不明です。

Parvicapsula pseudobranchicola はもともとノルウェー北部で海産養殖大西洋サケ Salmo salar から報告されました [14]。偽鰓の炎症や壊死のほか、無気力、食欲不振、暗色色素沈着などの非特異的な臨床症状を引き起こします (表 1) [14]。 、15、16]。 この寄生虫は、ノルウェー南部および北部の沿岸水域の野生のタイセイヨウサケ、養殖ニジマス Oncorhynchus mykiss、および野生の海マス Salmo trutta からも報告されています [17、18、19、20]。 カナダのブリティッシュコロンビア州（BC）の北東太平洋海域では、ベニザケの成体 Oncorhynchus nerka、ギンザケ、チヌークサーモン O. tshawytscha [21,22,23,24]、およびチヌークサーモンの幼体から P. pseudobranchicola が検出されています。ギンザケ[25]。 ブリティッシュコロンビア州では、養殖された大西洋サーモンとチヌークサーモンから寄生虫が検出されました[26]。 この寄生虫は、アラスカ湾の公海で越冬しているギンザケ、ベニザケ、シロザケ Oncorhynchus keta およびカラフトマス O. gorbuscha でも検出されました [27]。 太平洋地域での P. pseudobranchicola の検出は分子的証拠に基づいており、寄生虫の顕微鏡観察や感染によって引き起こされる病気の証拠はありません。

本研究の目的は、PCR および配列データを部位優先性および形態とともに使用して、BC 州で現在 P. pseudobranchicola と記載されている寄生虫の正体を確認し、その宿主範囲と地理的分布を記録し、寄生虫に関連する病理学的変化を説明することでした。感染症。

シロザケ、カラフトマス、ギンザケ、ベニザケ、チヌークサーモンは、2008年、2010年から2015年、2019年から2021年にブリティッシュコロンビア州海域で夏および/または秋の調査でトロール網やまき網漁具によって捕獲されました（追加ファイル1：表S1）。 。 魚は、ディスカバリー諸島、ビュート湾、デソレーション湾、ジョージア海峡、ガルフ諸島、ハウ湾、フアン・デ・フカ海峡など、バンクーバー島に隣接する地域から採取されました（図1）。 シロザケ、カラフトマス、ギンザケも、2020年の冬季調査でアラスカ湾の公海から採取されました（追加ファイル1：表S1）。

カナダのブリティッシュコロンビア州バンクーバー島に隣接する太平洋海域と、野生太平洋サケ (オンコルリンクス属) が採取された地域を示す地図。 DIS、ディスカバリー諸島。 しかし、ビュート入口。 DES、荒廃したサウンド。 SOG、ジョージア海峡。 ハウ、ハウサウンド。 GIS、湾岸諸島。 JDF、ファン・デ・フカ海峡。 挿入図内の星はアラスカ湾に近似しています

2008年と2010～2015年に捕獲された306匹の魚と、アラスカ湾で捕獲された133匹は捕獲後すぐに冷凍され、その後実験室で解凍され、計量されて処理された。 2019年から2021年に収集された1,249匹のサケは、捕獲後2時間以内に識別、重量測定され、組織サンプルが保存されました。 すべての魚からの偽鰓サンプルと、魚のサブセットから個別に適合する中間腎臓および/またはえらサンプルを無菌的に解剖し、95% エタノール中で保存しました。 2019年から2021年に収集された1,249匹のサケのうち、1,218匹の複製組織サンプルが10％中性緩衝ホルマリン（NBF）で保存されました。 2019 年と 2020 年に収集され、RNAlater に保存された養殖アトランティック サーモンおよびチヌーク サーモンの偽鰓サンプルは、カナダ水産海洋局の魚類健康監査およびインテリジェンス プログラム (DFO-FHAIP) によって提供されました。 タイセイヨウサケは、魚類保健区域（FHZ）2.3（クラークォット湾）、2.4（ヌートカ湾およびクワツィノ湾）、3.1（シーシェルト）、3.2（ディスカバリー諸島）、3.3（ブロートン諸島）内の養殖施設から予定された監査中に収集されました。 、3.4 (ポート ハーディ) および 3.5 (セントラル コースト) (水産養殖マップ太平洋地域 (dfo-mpo.gc.ca))。 チヌークサーモンは FHZ 2.3 および 3.2 から収集されました。

DNeasy® Blood and Tissue kit (Qiagen) を使用して、エタノールおよび RNAlater で保存した組織、および事前に凍結した組織から DNA を抽出しました。 DNA 濃度は 260 nm の吸光度によって定量され、サンプルは分析まで -20 °C で保存されました。 qPCR アッセイは、P. pseudobranchicola 18S rRNA 遺伝子の 187 bp フラグメントを標的とするプライマーおよびプローブ配列を使用して実行されました [18]。 個々の反応は、1X TaqMan™ Universal PCR Master Mix (Applied Biosystems)、400 nM のプライマー Parvi2fwd および Parvi1rev、200 nM の Parviprobe (表 2)、5 μl の DNA テンプレート、および最終反応量用のヌクレアーゼフリー水で構成されました。 25μl。 各サンプルを、CFX96 Touch リアルタイム PCR 検出システム (Bio-Rad) または StepOnePlus リアルタイム PCR 検出システム (Applied Biosystems) で 3 回スクリーニングしました。 抽出と増幅は製造業者のプロトコールに従って行った。

各 qPCR 実行について、反応あたりの標的配列のコピー数 (c/rxn) は、P. pseudobranchicola 標的配列 (gBlock、IDT Technologies) の標準希釈液から決定され [33]、c/ng DNA に正規化されました。 検出限界 (LOD) は、80% の DNA 回収率を想定して、ピンクサケの鰓ホモジネートにスパイクし、抽出した gBlock の 1000 コピー/μl から 15.625 コピーの一連の 10 倍希釈液から決定しました (Qiagen DNeasy® Blood and Tissue kit)。 LOD は、6 回の反復のうち 50% 以上で Ct 値が得られる最低 DNA 濃度として推定されました [34]。 LOD (10 c/rxn) 以上の反応のみが陽性として報告されました。

最も重度に感染したカラフトマス、チヌークサーモンおよびシロザケからの寄生虫 DNA サンプルを PCR によって増幅し (表 2)、反応生成物を ExoSAP-IT (Thermo Fisher Scientific) で精製しました。 Sanger テクノロジー (Génome Québec) を使用して得られた配列は、Sequencher 5.1 を使用して編集および組み立てられ、Genbank にアーカイブされ、BLAST (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) によって分析されました。

NBF で固定した偽枝組織を 95% イソプロパノール中で保存し、アルコール勾配で脱水し、キシレンで清澄し、パラフィンワックスで浸潤し、定期的な組織学的検査のために切片にしました。 感染の分子的証拠がないカラフトマス (n = 5)、シロザケ (n = 5)、およびチヌークサーモン (n = 3) および c/rxn が最も高いサーモン (n = 9、8、およびそれぞれ１１）をヘマトキシリンおよびエオシン、ギムザまたはグラムツーアート染色で染色し、ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＩＳＨ）のために処理し、光学顕微鏡で検査した。 初期の ISH プロトコール [35] に従い、1 μM の Parvi LNA ジゴキシゲニン標識プローブ [32] (表 2) を使用し、アセチル化なしで 0.5% ライトグリーン SF イエローイッシュ対比染色を行いました。 半定量的な組織病理学およびISHスコアは、それぞれ損傷の範囲および染色された寄生虫の数に基づいて採用されました（追加ファイル1：表S2）。

体重および寄生虫負荷量 (c/ng DNA) データは正規分布しておらず、ノンパラメトリック検定が使用されました。 夏と秋の採集間の魚重量の中央値と寄生虫数の中央値の差は、マン・ホイットニー (MW) 検定を使用して検定されました。 種間の負荷の中央値の比較は、クラスカル・ウォリス (KW) 検定を使用して検定され、ダンの方法 (シグマ プロット 13.0) を使用して一対の多重比較が検定されました。 カイ二乗検定を使用して、有病率の違いの有意性を検定しました。 P ≤ 0.05 の場合、すべてのテストの結果は統計的に有意であると見なされます。

検査されたサケはすべて海に出て1年目のものでした。 ブリティッシュコロンビア州では、1 匹のギンザケ (56.0 g) を除いて、夏の調査中に採取されたシロザケ、カラフトマス、チヌークサーモン、ベニザケの体重中央値は 26.5 g 以下でした (追加ファイル 1: 表 S1)。 秋の調査で採取されたシロザケ、カラフトマス、ベニザケの体重中央値は、同年の夏の調査で採取されたものよりも有意に大きかった（追加ファイル 1: 表 S1）。 アラスカ湾 (GOA) で採取されたシロザケ、カラフトマス、ギンザケは冬に最初に採取される魚であり、それに応じて夏に採取される魚よりも重いです (追加ファイル 1: 表 S1)。

148 回の監査で合計 967 匹のタイセイヨウサケがサンプリングされました。 検査されたサケの海への移送後の平均日数 (dps) は 329.8 日 (範囲 22 ～ 740) でした。 このうち、199 匹のサケが 22 ～ 150 dps で検査されました。 16 回の監査中に合計 118 匹のチヌーク サーモンがサンプリングされ、平均 336.1 (1 ～ 812) dps でした。 これらのうち、27 匹のチヌーク サーモンが 1 ～ 150 dps の間で検査されました。

ブリティッシュコロンビア州の海域では、調査した太平洋サケ 5 種のうち 4 種で P. pseudobranchicola が検出されました。 2019 年と 2021 年では、カラフトマスとシロザケの有病率は夏の調査と比較して秋に著しく高く (表 3)、このパターンは複数の地域で観察されました (追加ファイル 1: 表 S3)。 すべての年の秋の調査では、この寄生虫の有病率はシロザケ (91.8%) とカラフトマス (85.9%) で最も高く、チヌークサーモン (68.8%) とベニザケ (8.3%) ではそれよりも低かった。 2008 年から 2011 年の間に収集された 114 匹の魚は感染していませんでしたが、2012 年から 2015 年の間に収集された 189 匹のうち 9 匹 (4.8%) が感染していました。 しかし、2019年から2021年の間に、1,382匹の魚のうち808匹（58.4％）が感染検査で陽性反応を示し、これは晩年の秋の調査からより多くの魚が含まれていることを反映しています（表3）。 この寄生虫は 32 匹のギンザケからは検出されず、そのうち 31 匹は GOA 産でした。 全体として、GOA で検査されたサケ 133 匹のうち 2 匹のシロザケが感染していることが判明しました (表 3)。

2019年と2020年に検査された1085匹のサケのうち、2つのFHSゾーンの118匹中48匹（40.7％）のチヌークサーモンで寄生虫が検出された。 感染したチヌークサーモンが海にいた平均日数は 415.7 日 (1 ～ 812 日) でした。 ゾーン 3.2 で養殖されたチヌークサーモンの全体的な有病率 (73.9%) は、ゾーン 2.3 (32.6%) よりも高かった (表 4) (Χ2 = 13.08、df = 1、P < 0.001)。 この寄生虫は、7 つのゾーンの 967 匹のタイセイヨウサケのいずれからも検出されませんでした (表 4)。

2019年と2021年の秋の調査では、シロザケの偽枝における寄生虫量（c/ng DNAの中央値）は夏の調査よりも有意に高かったが、カラフトマスではこれらの季節差は統計的に有意ではなかった（表3）。 2021年秋の調査では、シロザケのc/ng DNAの中央値はチヌークサーモンやカラフトマスよりも高かったが、チヌークサーモンとカラフトマスの間の差は統計的に有意ではなかった（H統計 = 55.99、df = 2、P < 0.001）。 2019年と2020年の秋の調査では、シロザケのc/ng DNAの中央値はカラフトマスよりも高かった（U統計 = 6976.0. P < 0.001）。

2019年にはc/ng DNA中央値がゾーン2.3と比較してFHSゾーン3.2のチヌークサーモンで有意に高かったが、2020年にはそうでなかった（表4）。

Parvicapsula pseudobranchicola は、2021 年秋の調査で収集されたシロザケ、カラフトマス、チヌークサーモンの個別に一致する偽鰓、鰓、腎臓のサンプルから検出されました。 3 種の中で、感染は一貫して偽鰓サンプルの高い割合で検出され、次にえらと腎臓で検出されました (追加ファイル 1: 表 S4)。 同様に、3 種すべてにおいて、偽鰓における寄生虫負荷の中央値は、鰓または腎臓よりも有意に高かった (追加ファイル 1: 表 S4)。 鰓と腎臓の負担はシロザケでは大きく異なりましたが、チヌークサーモンやカラフトマスでは異なりませんでした（追加ファイル1：表S4）。

感染したカラフトマス (GenBank アクセッション番号 OP133363)、チヌークサーモン (OP133361)、およびシロザケ (OP133362) から得られた寄生虫 SSU rDNA 配列は、それぞれ長さが 1525 塩基対 (bp)、1549 bp および 1565 bp であり、お互いに。 Pacific 配列は、2003 年にノルウェー北部のタイセイヨウサケの感染から得られた入手可能な P. pseudobranchicola 配列 (AY308481) とは、単一の G-A 置換 (位置 1420、99.93% の同一性) が異なっていました。

感染検査で陰性となった 13 個の偽枝サンプルでは、​​組織病理学的変化は観察されませんでした。 11.46 ～ 3410.98 c/ng DNA の範囲の DNA 負荷を持つ 3 種すべての 28 サンプル間で、さまざまな組織病理学的病変スコアと ISH スコアが観察されました (追加ファイル 1: 表 S1)。 感染したチヌークサーモン、シロザケ、カラフトマスでも同様の顕微鏡的病変が観察され、最も軽度の病変には基底層または遠位層間の線維細胞様細胞のびまん性層間増殖が含まれていました。 臓器障害の程度の増加は、フィラメントおよび層板の変性および壊死と関連していた。 局所肉芽腫の形成と同様に、多形核細胞およびリンパ球による病変の浸潤が時折観察されました。 典型的な病変は局所的な肉芽腫性仮性鰓管炎であり、最も広範な病変はチヌークサーモンで観察されました。 チヌークサーモンでは、病理は正常なものから広範囲にわたるものまであり、病理スコアが最も高かった 3 匹の魚は、負荷のランクが最も高い 4 匹の中に発生しました (追加ファイル 1: 表 S1)。 同様に、最も高い ISH スコアを示した 5 匹のチヌークサーモンのうち 4 匹は、負荷のランクが最も高い 5 匹に含まれていました。 シロザケでは、全体的な負荷が最も高いにもかかわらず、病理スコアは正常から中等度であり、ISH スコアランキングとの明らかな関連性はありませんでした。 カラフトマスでは、4 つの最も高い ISH スコアのうち 3 つが最も高い負荷と一致しており、病理と負荷の間に明らかな対応関係はありませんでした。

従来の組織学的染色では、最も負荷の高い 2 匹のチヌークサーモン (図 2) の寄生虫を視覚化することができました。これらの魚は、目に見える粘液胞子を持つ唯一の魚でした (図 3)。 粘液胞子は膜結合しており、初期の発生段階は多細胞クラスターとして発生しました。 粘液胞子の平均寸法 (n = 5) は 5.8 × 4.8 μm でした。 極性カプセルは亜球形で、直径は 1.7 μm でした。 新鮮な材料は入手できませんでした。 これらの魚と組織学的分析が行われた残りの魚では、ISH によって P. pseudobranchicola が明確に観察されました。 ISH によって検出されたほとんどの感染では、形態学的に不明瞭な段階が比較的少数観察され、偽枝フィラメント内の遠位に位置する明らかな傾向が見られました。 ISH プローブは P. minibicornis にも P. kabatai にも結合しませんでした。

チヌークサーモン (Oncorhynchus tshawytscha) の稚魚の組織学的標本における偽枝薄板内および偽枝薄板間の Parvicapsula pseudobranchicola。 A、B: H&E 染色。 C、D: in situ ハイブリダイゼーション。 スケールバーはすべて10μm

カナダ、ブリティッシュコロンビア州の太平洋サケ（オンコルリンクス属）からの組織標本。パルビカプスラ属の粘液胞子が示されています。 A-C ジョージア海峡産のチヌークサーモン (Oncorhynchus tshawytscha) の幼魚の偽枝にある Parvicapsula pseudobranchicola。 クインサム川産の成体のカラフトマス (Oncorhynchus gorbuscha) の腎尿細管中の D P. kabatai。 E フレーザー川産ベニザケ (Oncorhynchus nerka) の腎尿細管にある Parvicapsula minibicornis。 グラム・トゥールト染色。 スケールバーは5μmです

Parvicapsula pseudobranchicola は、シロザケ、カラフトマス、チヌークサーモンの感染由来の SSU rDNA 配列と、ノルウェー北部の感染したタイセイヨウサケ由来の SSU rDNA 配列との仮想的同一性を証明することにより、カナダおよび北東太平洋の公海産の太平洋サケで同定されました。 カナダとノルウェーの配列間の類似性は、SSU rDNA 配列の高い種内同一性が他の広範な粘液虫寄生虫の地理的分離株間で実証されたいくつかの初期の研究と一致しており [36,37,38]、SSU の比較的保存された領域を部分的に反映している。増幅の対象となるrDNA [39]。 大サブユニット (LSU) および内部転写スペーサー (ITS-1) rDNA 配列は、別の国際的な海洋粘液虫寄生虫であるクドア サーサイトの系統地理を解明するのに有益であることが以前に示されており [37]、地理的分離株間の遺伝的不均一性を特徴付けるのにも役立つ可能性がある。 P. pseudobranchicola。 しかし、今回の情報により、太平洋サケの寄生虫を明確に特定することができました。 ここで観察された粘液胞子は、表面的にはノルウェーの症例の外観と類似していましたが、それらの比較的短い平均長（12.4 または 14.4 μm に対して 5.8 μm）[14, 15]は、偽プラスモディウム膜内にそれらが含まれていることによって示されるように、未成熟に関連している可能性があります。組織学的処理に関連する人為的な変化に加えて。 北東太平洋の広範な宿主範囲に関する以前の指摘と一致して[21、22、23、24]、P. pseudobranchicola は、調査された太平洋サケの 4 種に属するすべての稚魚のほぼ半数で検出されました。 しかし、この寄生虫はシロザケとカラフトマスで最も頻繁に検出されました。 この広範な宿主範囲は、大西洋サケ、ウミマス、北極イワナ (Salvelinus alpinus)、ニジマスで寄生虫が報告されているノルウェーの発見と一致しています [17、18、19]。

ノルウェーでは、秋にスモルトを海に移すことから始まる養殖場の生産サイクル全体にわたるタイセイヨウサケ偽鰓枝のスクリーニングにより、21 dpsまでにP. pseudobranchicolaの有病率が100%であり、その後、35～49 dpsの間で組織学的に明らかな寄生虫が増加し、サケの存在が明らかになった。粘液胞子は 89 および 147 dps で減少しました [20]。 研究中のサイトでは、寄生虫の負担は 147 dps 後に急激に減少し、海上での 2 回目の秋には増加はありませんでした [20]。 ノルウェーでの他の研究では、養殖アトランティックサケでも同様に高い有病率が報告されており、春に海に移されたサケでは7月に感染が検出され、秋までに胞子が確認できることが判明した[17、18、19]。 ノルウェーで夏と秋に観察された感染症の増加は、放線胞子の量の増加が原因であることが示唆されています[20]。 したがって、ブリティッシュコロンビア州水域における P. pseudobranchicola 感染の予期せぬ特徴は、調査地域全体で野生太平洋サケの有病率が比較的高いにもかかわらず、養殖大西洋サケでは感染が存在しないことであった。 本研究におけるタイセイヨウサケの約 21% (n = 199) は 22 ～ 150 dps でサンプリングされました。 ノルウェーのデータによると、このうち、5月から10月の間に海に上げられた84匹のサケは、差し迫った感染の危険にさらされていた可能性が最も高い。 したがって、これらの 84 匹の魚に検出可能な感染症が存在しなかったのは、これらの魚が感染にさらされる前または感染が解消された後にサンプリングされたためである可能性は低いです。 ブリティッシュコロンビア州では、養殖アトランティックサーモンがバンクーバー島に隣接する海域におけるK. thyrsites 放線胞子の存在の監視役となっており[40]、P. pseudobranchicola の放線胞子の監視役としても信頼できることが示唆されており、これは8%という初期の報告によって裏付けられている。この種の有病率[26]。 ここや以前に報告されているように、養殖チヌークサーモンは放線胞子の番兵としても機能します[26]。 ノルウェー [15] やワシントン州 [12] で報告されているものと同様に、ブリティッシュコロンビア州の養殖サケに臨床的パルビカプス症が存在しないこと (L. シッター博士、DFO-FHAIP、パーソナル コミュニケーション) は、P.太平洋海域の偽鰓虫はノルウェーのものとは異なります。 具体的には、我々の調査結果は、疫学的差異がサケ養殖場またはその近くの放線胞子の分布と存在量のパターンによって部分的に説明される可能性があることを示唆しています。

寄生虫伝播の仮説的枠組みは、ブリティッシュコロンビア州の養殖および野生サケにおける P. pseudobranchicola 感染パターンを理解するのに役立つ可能性があります。 この枠組みは、北東太平洋に生息する比較的よく記載された粘液虫類の 2 種類の寄生虫、すなわち養殖タイセイヨウサケの K. thyrsites と野生の太平洋サケの P. minibicornis の異なる空間的および時間的パターンによって情報を与えられます。 さらに、魚類宿主における感染パターンは、無脊椎動物宿主と感染性放線胞子の分布についての洞察を提供する[40]。 バンクーバー島近郊の生産地域間での K. thyrsites 感染の重症度のばらつきに関する知識は十分に確立されており、これらの地域の農場は感染による影響が高いか低いかが予想通りにあります [41]。 さらに、管理された曝露と海水濾過の研究は、感染症の蔓延と水中に浮遊する K. thyrsites DNA の濃度が夏と秋に最大であることを示しています [42、43]。 これらのパターンは、バンクーバー島に隣接する海水中で放線胞子が季節的および地理的に変動する量で発生する伝播シナリオ (TS-1) を示唆しています。 あるいは、P. minibicornis による感染は太平洋サケの幼体および成体によって獲得され、サケが産卵のために海または川に移動した後に有病率および/または重症度が増加します [7、8、44]。 これらのパターンは、放線胞子が一部のサケの出生地河川の河口および/または下流域に限定されている伝播シナリオ (TS-2) と一致しています [13]。 カラフトマスとシロザケの稚魚は 2 月下旬から 4 月下旬にかけて海に移動し、TS-1 または TS-2 シナリオのいずれかで P. pseudobranchicola に曝露される可能性があります。 しかし、5月から7月の間に捕獲された野生サケの大部分で感染を検出できないことは、TS-2シナリオを裏付けるものではない傾向があります。 むしろ、TS-1シナリオは、養殖サケの間でP. pseudobranchicolaが稀にまたは散発的に発生することと、野生サケの間で海での感染が明らかであることによって支持される。 ノルウェー海域の野生サケと養殖サケの間で感染が地理的に広範囲に分布していることも、TS-1 シナリオを裏付けています。 太平洋水域の養殖サケに対する P. pseudobranchicola の限定的な影響は、部分的には、ノルウェー海域と比較した無脊椎動物宿主の正体、存在量、または局所分布の違いによるものであると我々は示唆する。 TS-1 および TS-2 仮説に基づいて将来の研究を組み立てることは、ブリティッシュコロンビア州沿岸水域における P. pseudobranchicola actinospore の空間的および季節的分布と存在量についての理解を深めることになるでしょう。

P. pseudobranchicola による感染は、偽鰓の組織病理学的病変と一貫して関連していませんでした。 この関連性はチヌークサーモンで最も大きかったが、寄生虫の負荷が高いシロザケでは関連性が弱かった。 qPCR 非感染太平洋サケおよび感染サケから検査されたほとんどの標本では、以前に記載されているように [12] 、正常な偽分枝の組織学的形態が観察され、目に見える組織損傷が発生する前に感染閾値を超える必要があることが示唆されています。 データはさらに、シロザケと比較してチヌークサーモンのほうが、寄生虫によって引き起こされる病理の閾値が低いことを示唆しています。 他の病原性刺激の役割を排除するものではないが、野生太平洋サケの稚魚における P. pseudobranchicola 感染に関連する偽鰓支炎は、養殖アトランティックサーモン [15、20] および Parvicapsula sp. に感染した養殖ギンザケからの以前の記述と類似していた。 [12]。 以前に報告されたように[20]、罹患領域に隣接するフィラメントが目に見えて正常なままである損傷領域と健康な領域への偽枝の区画化は、おそらく海水または血液からの放線胞子への直接曝露による、不均一な初期感染の確立を示している可能性があります。以前に視覚化されたボーンステージ[20]。 太平洋サケの感染部位として腎臓や鰓よりも偽鰓を好むことは、大西洋サケで報告されているものと同様であった[15、20]。 しかし、肉眼的な偽鰓病変や眼病変、あるいは感染の臨床症状の観察はこの研究では収集されておらず、太平洋サケへの感染による健康への影響について推測するのは時期尚早である。 また、太平洋サケで粘液胞子の発生を可能にするような激しい感染が稀に起こったことも注目に値し、これは、不十分な発生時間または熱履歴のために、秋の調査時点で感染が発症前に進行していたことを示唆している[20]。 あるいは、粘液胞子の希少性は、粘液胞子を呈するタイセイヨウサケの隣接する網生け簀で養殖されたニジマスの間で粘液胞子を伴わない感染が検出されたというノルウェーの研究から示唆されているように、太平洋サケ間の宿主不適合性を示している可能性がある[19]。 宿主効果は、養殖ギンザケ [12] における P. kabatai 感染時の偽鰓の関与も説明できるかもしれないが、カラフトマス [3] では説明できないが、ギンザケにおける P. kabatai と P. pseudobranchicola の混合感染の可能性は説明できない。除外されます。

北東太平洋の海域では、野生の太平洋サケが海に出て1年目にP. pseudobranchicolaに感染し、カラフトマスとシロザケの有病率は夏の調査と比較して秋に著しく高かった。 粘液胞子は、寄生虫の負荷が高い2匹のチヌークサーモンから検出されました。 偽鰓は鰓や腎臓に比べて好ましい感染部位であり、太平洋サケでは偽鰓の病理学的変化はノルウェーの養殖大西洋サケで報告されているものと類似していた。 感染症との関連性は矛盾していますが、限局性肉芽腫性仮性鰓管炎が観察されました。 太平洋サケに対する健康への影響は評価されていません。 この寄生虫は養殖チヌークサーモンから検出されましたが、養殖アトランティックサーモンからは検出されませんでした。 この疫学的な矛盾と感染の季節的パターンをより深く理解するために、BC 水域における放線胞子分布の特徴付けを支援する 2 つの伝播シナリオが仮説化されました。 無脊椎動物の宿主を特定し、粘液胞子の発達や太平洋サケ種間の感染の解決などの生活環を記述するためには、さらなる研究が行われる必要がある。

本明細書で報告される配列データは、アクセッション番号 OP133361、OP133362、および OP133363 で GenBank に寄託されています。 追加のデータセットは、合理的な要求に応じて利用可能になります。

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2008 年から 2015 年に収集されたサンプルとアラスカ湾で収集されたサンプルへのアクセスを提供してくださったカナダ水産海洋局 (DFO) の Chrys Neville に感謝します。 DFO の FHAI プログラムのサンプルへのアクセスを提供してくださった L. Sitter 博士に感謝します。 私たちは、ジョージア ガール、バイキング ストーム、オーシャン ベンチャー、ノルディック パール、シー クレスト、パシフィック レガシー、CCGS ネオカリガス、CCGS WE リッカー、および CCGS サー ジョン フランクリンの漁船乗組員の支援に感謝します。 博士たち。 Amy Long 氏と DFO の Derek Price 氏は、以前の草稿に関して貴重なコメントを提供してくれました。

この研究は、カナダ水産海洋省の水産養殖規制研究プログラム (助成金 FHTT-2019-P-03) を通じて資金提供されました。

カナダ水産海洋局、パシフィック生物学ステーション、ナナイモ、ブリティッシュコロンビア州、カナダ

サイモン RM ジョーンズ、ジェシカ C. ロウ、エイダン グドール

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SJ は研究を考案、設計し、組織学を解釈し、原稿を書きました。 JL はサンプルを収集して処理し、in situ ハイブリダイゼーション アッセイを実施し、データを Excel スプレッドシートにまとめて原稿を編集しました。 AG は PCR および qPCR 分析を実施し、配列決定を促進し、原稿を編集しました。 著者全員が最終原稿を読んで承認しました。

サイモンRMジョーンズへの通信。

この研究には倫理的承認や患者のインフォームドコンセントは含まれていませんでした。

適用できない。

著者らには、宣言すべき競合する利益はありません。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

野生太平洋サケ (Oncorhynchus spp.) の重量。 表S2。 ランク付けされたqPCR寄生虫負荷による組織病理学的スコアおよびin situハイブリダイゼーション。 表S3。 地域ごとの野生サケにおける Parvicapsula pseudobranchicola の季節的有病率。 表S4。 一致する組織内の Parvicapsula pseudobranchicola。

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転載と許可

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受信日: 2023 年 1 月 19 日

受理日: 2023 年 3 月 21 日

公開日: 2023 年 4 月 21 日

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