2019年9月20日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心王四寶研究組在國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上在線發(fā)表了題為“病原真菌利用一個(gè)小分子沉默RNA抑制蚊子免疫并促進(jìn)感染（A fungal pathogen deploys a small silencing RNA that attenuates mosquito immunity and facilitates infection）”的研究論文。該研究揭示了殺蟲真菌以sRNA作為效應(yīng)因子實(shí)施跨界抑制昆蟲免疫反應(yīng)并促進(jìn)感染的新機(jī)制。

　　蚊子是瘧疾、登革熱、寨卡、腦炎等多種疾病的傳播媒介。按蚊是瘧疾的傳播媒介，人類與瘧疾的斗爭歷史有千年之久，但瘧疾發(fā)病率和致死率至今仍居高不下。

　　據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)告，2017 年全球仍有90多個(gè)國家共2.19 億人感染瘧疾，死亡人數(shù)高達(dá)50萬。瘧疾曾長期在我國肆虐，嚴(yán)重危害我國人民生命健康。我國消除瘧疾工作取得明顯進(jìn)展，但隨著全球化和國際交往日益頻繁，近年我國境外輸入性瘧疾病例呈顯著上升趨勢。

　　蚊蟲控制是防控蚊媒疾病的重要措施，但是由于化學(xué)殺蟲劑的長期廣泛使用，蚊蟲已對化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生了普遍抗性，加上瘧原蟲耐藥性問題的出現(xiàn)和疫苗的缺乏，亟需發(fā)展新的方法和策略用于蚊媒疾病的防控。

　　殺蟲真菌可以通過體壁侵染并殺死昆蟲，在蚊蟲生物防治和阻斷病原傳播上具有巨大優(yōu)勢，是一種環(huán)境友好型的生物殺蟲劑。因此，開展殺蟲真菌與蚊蟲互作機(jī)理研究，對研發(fā)高效生物殺蟲劑具有重要意義。

　　昆蟲和真菌的相互作用是一個(gè)復(fù)雜的過程，昆蟲具有高效的免疫系統(tǒng)對抗微生物感染，真菌必須有效抑制昆蟲免疫反應(yīng)才能成功感染。王四寶研究團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，殺蟲真菌通過抑制腸道免疫來操縱腸道細(xì)菌協(xié)同殺蚊的互作新機(jī)制（Wei et al., 2017. PNAS）。病原菌與寄主昆蟲在長期的進(jìn)攻和防御“軍備競賽”中，進(jìn)化出能夠幫助其破壞或抑制昆蟲免疫反應(yīng)的因子（即效應(yīng)因子）。然而，殺蟲真菌是否也利用效應(yīng)因子進(jìn)入昆蟲細(xì)胞內(nèi)靶向調(diào)控昆蟲基因的表達(dá)來抑制寄主免疫反應(yīng)卻知之甚少。

　　該研究發(fā)現(xiàn)殺蟲真菌球孢白僵菌剛開始入侵蚊子體壁時(shí)，會高表達(dá)一種小分子RNA（命名為milR1），該小分子RNA與起物質(zhì)運(yùn)輸作用的囊泡結(jié)合，以“搭便車”的方式輸送到昆蟲細(xì)胞后，與昆蟲細(xì)胞內(nèi)的AGO1蛋白結(jié)合，使宿主免疫相關(guān)基因“沉默”，導(dǎo)致昆蟲抗真菌免疫系統(tǒng)Toll信號通路“失效”。

　　當(dāng)真菌侵入到蚊子血腔后，持續(xù)表達(dá)的milR1會激活血腔中的黑化免疫反應(yīng)，此時(shí)聰明的真菌會主動(dòng)降低milR1的表達(dá)，再次成功逃避蚊子的免疫“攻擊”，最后達(dá)到成功侵染并殺死蚊子的目的。

　　該研究首次揭示了真菌利用小分子RNA作為效應(yīng)因子來抑制昆蟲免疫反應(yīng)達(dá)到有效侵染的新機(jī)制。這一研究不僅發(fā)現(xiàn)了殺蟲真菌新的致病機(jī)理，而且開辟了一個(gè)新的研究方向，為研發(fā)高效生物殺蟲劑提供新的思路。

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