Published March 1, 2024 | Version v1
Publication

Mechanism of sturgeon intestinal inflammation induced by Yersinia ruckeri and the effect of florfenicol intervention

  • 1. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
  • 2. Chinese Academy of Fishery Sciences
  • 3. Zhongnan Hospital of Wuhan University
  • 4. Wuhan University

Description

The mechanism by which Y. ruckeri infection induces enteritis in Chinese sturgeon remains unclear, and the efficacy of drug prevention and control measures is not only poor but also plagued with numerous issues. We conducted transcriptomic and 16 S rRNA sequencing analyses to examine the differences in the intestinal tract of hybrid sturgeon before and after Y. ruckeri infection and florfenicol intervention. Our findings revealed that Y. ruckeri induced the expression of multiple inflammatory factors, including il1β, il6, and various chemokines, as well as casp3, casp8, and multiple tumor necrosis factor family members, resulting in pathological injury to the body. Additionally, at the phylum level, the relative abundance of Firmicutes and Bacteroidota increased, while the abundance of Plesiomonas and Cetobacterium decreased at the genus level, altering the composition of the intestinal flora. Following florfenicol intervention, the expression of multiple apoptosis and inflammation-related genes was down-regulated, promoting tissue repair. However, the flora became further dysregulated, increasing the risk of infection. In conclusion, our analysis of the transcriptome and intestinal microbial composition demonstrated that Y. ruckeri induces intestinal pathological damage by triggering apoptosis and altering the composition of the intestinal microbiota. Florfenicol intervention can repair pathological damage, but it also exacerbates flora imbalance, leading to a higher risk of infection. These findings help elucidate the molecular mechanism of Y. ruckeri-induced enteritis in sturgeon and evaluate the therapeutic effect of drugs on intestinal inflammation in sturgeon.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لا تزال الآلية التي تؤدي بها عدوى Y. ruckeri إلى التهاب الأمعاء في سمك الحفش الصيني غير واضحة، وفعالية تدابير الوقاية من المخدرات ومكافحتها ليست ضعيفة فحسب، بل تعاني أيضًا من العديد من المشكلات. أجرينا تحاليل تسلسل الحمض النووي الريبوزي المنقوش و 16 S لفحص الاختلافات في الجهاز المعوي للحفش الهجين قبل وبعد عدوى Y. ruckeri وتدخل الفلورفينيكول. كشفت النتائج التي توصلنا إليها أن Y. ruckeri تسبب في التعبير عن عوامل التهابية متعددة، بما في ذلك il1β و il6 والعديد من الكيموكينات، وكذلك casp3 و casp8 وأفراد عائلة عامل نخر الورم المتعدد، مما أدى إلى إصابة مرضية للجسم. بالإضافة إلى ذلك، على مستوى الشعبة، زادت الوفرة النسبية للفيرميكوت والعصيات، في حين انخفضت وفرة البليكوموناس والسيتوباكتريوم على مستوى الجنس، مما أدى إلى تغيير تكوين النباتات المعوية. بعد تدخل فلورفينيكول، تم تقليل التعبير عن موت الخلايا المبرمج المتعدد والجينات المرتبطة بالالتهاب، مما عزز إصلاح الأنسجة. ومع ذلك، أصبحت النباتات غير منظمة بشكل أكبر، مما يزيد من خطر العدوى. في الختام، أظهر تحليلنا للنسخة والتركيب الميكروبي المعوي أن Y. ruckeri يسبب الضرر المرضي المعوي عن طريق تحفيز موت الخلايا المبرمج وتغيير تكوين الميكروبات المعوية. يمكن لتدخل الفلورفينيكول إصلاح الأضرار المرضية، ولكنه يؤدي أيضًا إلى تفاقم اختلال توازن النباتات، مما يؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بالعدوى. تساعد هذه النتائج في توضيح الآلية الجزيئية لالتهاب الأمعاء الناجم عن Y. ruckeri في سمك الحفش وتقييم التأثير العلاجي للأدوية على التهاب الأمعاء في سمك الحفش.

Translated Description (French)

Le mécanisme par lequel l'infection à Y. ruckeri induit une entérite chez l'esturgeon chinois reste incertain, et l'efficacité des mesures de prévention et de contrôle des drogues est non seulement médiocre, mais également en proie à de nombreux problèmes. Nous avons effectué des analyses transcriptomiques et de séquençage de l'ARNr 16 S pour examiner les différences dans le tractus intestinal de l'esturgeon hybride avant et après l'infection à Y. ruckeri et l'intervention au florfénicol. Nos résultats ont révélé que Y. ruckeri induisait l'expression de multiples facteurs inflammatoires, notamment il1β, il6 et diverses chimiokines, ainsi que casp3, casp8 et plusieurs membres de la famille des facteurs de nécrose tumorale, entraînant des lésions pathologiques pour le corps. De plus, au niveau du phylum, l'abondance relative de Firmicutes et de Bacteroidota a augmenté, tandis que l'abondance de Plesiomonas et de Cetobacterium a diminué au niveau du genre, modifiant la composition de la flore intestinale. Suite à l'intervention du florfénicol, l'expression de multiples gènes liés à l'apoptose et à l'inflammation a été régulée à la baisse, favorisant la réparation des tissus. Cependant, la flore est devenue encore plus dérégulée, augmentant le risque d'infection. En conclusion, notre analyse du transcriptome et de la composition microbienne intestinale a démontré que Y. ruckeri induit des dommages pathologiques intestinaux en déclenchant l'apoptose et en altérant la composition du microbiote intestinal. L'intervention de Florfenicol peut réparer les dommages pathologiques, mais elle exacerbe également le déséquilibre de la flore, entraînant un risque plus élevé d'infection. Ces résultats aident à élucider le mécanisme moléculaire de l'entérite induite par Y. ruckeri chez l'esturgeon et à évaluer l'effet thérapeutique des médicaments sur l'inflammation intestinale chez l'esturgeon.

Translated Description (Spanish)

El mecanismo por el cual la infección por Y. ruckeri induce enteritis en el esturión chino sigue sin estar claro, y la eficacia de las medidas de prevención y control de medicamentos no solo es deficiente, sino que también está plagada de numerosos problemas. Realizamos análisis de secuenciación transcriptómica y de ARNr 16S para examinar las diferencias en el tracto intestinal del esturión híbrido antes y después de la infección por Y. ruckeri y la intervención con florfenicol. Nuestros hallazgos revelaron que Y. ruckeri indujo la expresión de múltiples factores inflamatorios, incluidos il1β, il6 y varias quimiocinas, así como casp3, casp8 y miembros de la familia del factor de necrosis tumoral múltiple, lo que provocó una lesión patológica en el cuerpo. Adicionalmente, a nivel de filo, la abundancia relativa de Firmicutes y Bacteroidota aumentó, mientras que la abundancia de Plesiomonas y Cetobacterium disminuyó a nivel de género, alterando la composición de la flora intestinal. Después de la intervención con florfenicol, la expresión de múltiples genes relacionados con la apoptosis y la inflamación se reguló negativamente, promoviendo la reparación tisular. Sin embargo, la flora se desreguló aún más, lo que aumentó el riesgo de infección. En conclusión, nuestro análisis del transcriptoma y la composición microbiana intestinal demostró que Y. ruckeri induce daño patológico intestinal al desencadenar la apoptosis y alterar la composición de la microbiota intestinal. La intervención con florfenicol puede reparar el daño patológico, pero también exacerba el desequilibrio de la flora, lo que lleva a un mayor riesgo de infección. Estos hallazgos ayudan a dilucidar el mecanismo molecular de la enteritis inducida por Y. ruckeri en el esturión y a evaluar el efecto terapéutico de los fármacos sobre la inflamación intestinal en el esturión.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آلية التهاب الحفش المعوي الناجم عن يرسينيا روكيري وتأثير تدخل فلورفينيكول
Translated title (French)
Mécanisme de l'inflammation intestinale de l'esturgeon induite par Yersinia ruckeri et effet de l'intervention du florfénicol
Translated title (Spanish)
Mecanismo de la inflamación intestinal del esturión inducida por Yersinia ruckeri y el efecto de la intervención con florfenicol

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392067451
DOI
10.1016/j.ecoenv.2024.116138

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1004644096
  • https://openalex.org/W1517659928
  • https://openalex.org/W1881752730
  • https://openalex.org/W1894255355
  • https://openalex.org/W1988997877
  • https://openalex.org/W1997040721
  • https://openalex.org/W1999373531
  • https://openalex.org/W1999574084
  • https://openalex.org/W2001338440
  • https://openalex.org/W2004806562
  • https://openalex.org/W2008757142
  • https://openalex.org/W2017267708
  • https://openalex.org/W2039480150
  • https://openalex.org/W2040112602
  • https://openalex.org/W2055503349
  • https://openalex.org/W2059235491
  • https://openalex.org/W2059530081
  • https://openalex.org/W2059585115
  • https://openalex.org/W2081083254
  • https://openalex.org/W2093922184
  • https://openalex.org/W2094637827
  • https://openalex.org/W2098832713
  • https://openalex.org/W2114570899
  • https://openalex.org/W2117958758
  • https://openalex.org/W2169589032
  • https://openalex.org/W2179438025
  • https://openalex.org/W2302022292
  • https://openalex.org/W2312386152
  • https://openalex.org/W2340958890
  • https://openalex.org/W2462956003
  • https://openalex.org/W2468208948
  • https://openalex.org/W2494691269
  • https://openalex.org/W2556115163
  • https://openalex.org/W2608783131
  • https://openalex.org/W2732083803
  • https://openalex.org/W2781652852
  • https://openalex.org/W2783309583
  • https://openalex.org/W2810728744
  • https://openalex.org/W2881438881
  • https://openalex.org/W2889707374
  • https://openalex.org/W2898332092
  • https://openalex.org/W2904353328
  • https://openalex.org/W2912245470
  • https://openalex.org/W2913716111
  • https://openalex.org/W2918602257
  • https://openalex.org/W2921139797
  • https://openalex.org/W2924829423
  • https://openalex.org/W2925473856
  • https://openalex.org/W2951912016
  • https://openalex.org/W2969546647
  • https://openalex.org/W2971187136
  • https://openalex.org/W2972082855
  • https://openalex.org/W2973859922
  • https://openalex.org/W2981305867
  • https://openalex.org/W2987970550
  • https://openalex.org/W2996683055
  • https://openalex.org/W3006938939
  • https://openalex.org/W3013355236
  • https://openalex.org/W3014857376
  • https://openalex.org/W3015104333
  • https://openalex.org/W3031552570
  • https://openalex.org/W3034096763
  • https://openalex.org/W3039027468
  • https://openalex.org/W3048821707
  • https://openalex.org/W3088827202
  • https://openalex.org/W3092200877
  • https://openalex.org/W3110065237
  • https://openalex.org/W3121452841
  • https://openalex.org/W3182074877
  • https://openalex.org/W3187705919
  • https://openalex.org/W4200561788
  • https://openalex.org/W4200623613
  • https://openalex.org/W4220798028
  • https://openalex.org/W4229796069
  • https://openalex.org/W4280551917
  • https://openalex.org/W4280625070
  • https://openalex.org/W4281636519
  • https://openalex.org/W4303437784
  • https://openalex.org/W4307036171
  • https://openalex.org/W4307584694
  • https://openalex.org/W4312067043
  • https://openalex.org/W4318678612
  • https://openalex.org/W4319069070
  • https://openalex.org/W4362470157
  • https://openalex.org/W4365139613
  • https://openalex.org/W4376871478
  • https://openalex.org/W4380681064
  • https://openalex.org/W4382724064
  • https://openalex.org/W4384470510