RNA干扰技术是很有潜力的一种抗病毒策略,植物病害防控里已经用得很不错了,但到了畜禽养殖领域,就长期面临沉默效率不高和容易脱靶的问题。同时,怎么把双链RNA或者小干扰RNA经济又稳定地送进动物体内,也是个一直没解决好的大难题。2026年6月19日,南京农业大学杨倩教授、林建教授以及刘佳琛团队在《Trends in Biotechnology》上发表了一篇研究论文,论文标题是“Engineered Bacillus subtilis to deliver dsRNA via extracellular vesicles against the H9N2 avian influenza virus”,南京农业大学是第一完成单位。研究团队把益生菌的天然属性和RNA干扰技术结合到一起,他们构建了一种能持续表达抗病毒双链RNA的工程化枯草芽孢杆菌,再通过这种细菌分泌的胞外囊泡把双链RNA高效递送出去,在鸡体内成功抑制了H9N2亚型禽流感病毒的感染。

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研究团队先从一个病毒来源小干扰RNA数据库里筛出了一段双链RNA,这段RNA有300个碱基对长,专门靶向H9N2病毒的NS1基因。这些病毒来源小干扰RNA是病毒感染宿主细胞时细胞自己产生的。他们选了公认安全的枯草芽孢杆菌168作为底盘菌,敲掉了菌里面的RNase III基因,这样双链RNA就不容易被降解掉了,然后他们又用双向启动子把这段靶标双链RNA的基因稳定地表达出来,得到了一个叫AAD的重组菌株。把AAD菌株口服喂给雏鸡以后,这种菌能在鸡的肠道里活至少7天,这期间它会一直不停地合成和释放大量的双链RNA分子。研究团队在鸡的血液、心脏、肝脏、肺和肾脏这些组织里都检测到了双链RNA,说明它们确实从肠道跑出去了。

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研究团队还发现,枯草芽孢杆菌分泌的胞外囊泡就是递送双链RNA的关键载体。他们用温和的溶菌酶处理结合超速离心的方法,大大提高了囊泡的产量,并且确认了这些直径大概在80到200纳米的囊泡里面确实包着完整的靶标双链RNA。在细胞摄取实验里,他们用红色荧光染料标记了囊泡,结果发现鸡巨噬细胞在1小时内就能把这些囊泡高效地吞进去,吞进去的细胞比例比15分钟时高了将近10倍,这说明用囊泡来做口服递送载体是很有前途的。研究团队接着又发现,囊泡被细胞吞进去以后,里面带的双链RNA会被宿主细胞里的Dicer酶切成小干扰RNA,这些小干扰RNA再组装到RNA诱导沉默复合体里面,专门去沉默病毒的NS1基因。小RNA测序结果还显示,跟传统的脂质体转染办法比起来,用囊泡递送产生的小干扰RNA数量多了接近50倍,而且这些小RNA的长度和序列分布更广,几乎覆盖了整个300个碱基的靶标区域。同时,枯草芽孢杆菌的囊泡本身也能刺激宿主细胞,它激活了Toll样受体和I型干扰素相关的信号通路。这样,RNA干扰和天然免疫两路一起发力,病毒核蛋白的表达量下降了超过96%,病毒滴度也降了大约70%。研究团队为了证明囊泡是必不可少的,还专门做了一个lytC基因敲除的菌株,这个菌株产出的囊泡大大减少。结果在动物实验里,这个突变株完全失去了保护能力,这反过来证实了囊泡在递送过程中确实起着核心作用。

在针对SPF鸡的动物保护实验里,研究团队发现,不管是直接喂AAD活菌,还是口服纯化过的AAD囊泡,都能明显减轻H9N2感染造成的体重掉秤和肺部损伤,还能把呼吸道里的病毒量降下来。他们还用无关的传染性法氏囊病病毒去攻击喂了AAD的鸡,结果这些鸡一点保护效果都没有,这就说明AAD的抗病毒作用是序列特异的,不是靠非特异性免疫瞎蒙的。这个平台现在的技术成熟度已经到了第六级,实验室和动物攻毒模型上的验证都做完了,他们正和家禽业的合作伙伴一起往下推,看能不能在更大范围里用起来。

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