華大在線訊(通訊員 汪家林 劉緒生)近日,微生物學(xué)領(lǐng)域著名期刊Microbiome《微生物組》發(fā)表了我校生命科學(xué)學(xué)院動物發(fā)育與免疫研究組關(guān)于昆蟲病原真菌與宿主互作的最新研究進展,論文題目為“An entomopathogenic fungus exploits host humoral antibacterial immunity to minimize bacterial competition in the hemolymph” (https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01538-6),。生命科學(xué)學(xué)院汪家林副教授為論文第一作者,,劉緒生教授為論文通訊作者,碩士生孫婧,、宋雅靜,、鄭歡歡、羅紋霞及博士生王桂杰,、李麗參與該項研究,。華中師范大學(xué)為論文獨立完成單位。
昆蟲血淋巴中含有大量的血細胞和免疫效應(yīng)分子,,因而對病原物(如真菌)的生存是不利的,。為了能夠在昆蟲血腔內(nèi)存活,昆蟲病原真菌進化出了兩種經(jīng)典的策略,,即“逃避(evasion)”和“抑制(suppression)”宿主免疫反應(yīng),。然而,昆蟲病原真菌是否還有其他的應(yīng)對宿主免疫反應(yīng)的方式,,尚不清楚,。

圖為萊氏綠僵菌利用宿主昆蟲體液免疫反應(yīng)清除血腔中競爭者的模式圖
本研究發(fā)現(xiàn),萊氏綠僵菌(一種昆蟲病原真菌)感染棉鈴蟲后顯著增強了抗菌肽的表達和血漿的抗菌活性,。同時,,萊氏綠僵菌的感染使棉鈴蟲中腸受到破壞,導(dǎo)致腸道菌進入血腔,,這些入侵到血腔的腸道菌在血漿抗菌活性作用下被迅速清除,。此外,這些上調(diào)表達的抗菌肽是由真菌感染導(dǎo)致,,而非入侵到血腔的腸道菌誘導(dǎo),。棉鈴蟲血淋巴中的蛻皮激素滴度在真菌感染48小時后顯著升高,且誘導(dǎo)了抗菌肽基因的表達,。這些抗菌肽(如cecropin 3和lebocin)能夠抑制入侵到血腔的腸道菌,,但卻對真菌無抑制活性。進一步研究發(fā)現(xiàn),,入侵到血腔的腸道菌與真菌競爭血淋巴中的營養(yǎng)物質(zhì),。
因此,昆蟲病原真菌在寄生階段激活并利用了宿主昆蟲的體液抗菌免疫,,清除了入侵到血腔的腸道菌,,阻止它們與真菌競爭血淋巴中的營養(yǎng),從而有利于真菌在昆蟲血腔中完成其生長周期,。不同于經(jīng)典的“逃避”或“抑制”宿主免疫反應(yīng)的策略,,本研究揭示了真菌應(yīng)對宿主免疫反應(yīng)的一種新的策略,。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、遺傳調(diào)控與整合生物學(xué)湖北省重點實驗室開放課題,、華中師范大學(xué)“桂子青年學(xué)者”計劃的資助,。
(審讀人:謝波)