【新民晚報(bào)】滅蚊蟲,小小真菌向前沖!上??茖W(xué)家探索真菌抑制蚊蟲免疫反應(yīng)的新機(jī)制

文章來源:分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所  |  發(fā)布時(shí)間:2019-09-20  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  新民晚報(bào)訊(記者 郜陽)瘧疾千百年來一直是人類的噩夢。這個(gè)通過按蚊傳播的致命“殺手”曾長期在我國肆虐,嚴(yán)重危害我國人民生命健康。中國消除瘧疾工作進(jìn)展明顯,但國際交往的日益頻繁,也使我國近年來境外輸入性瘧疾病例呈顯著上升趨勢。

  “囂張”的蚊蟲已經(jīng)越來越不把化學(xué)殺蟲劑放在眼里,瘧原蟲耐藥性問題的出現(xiàn)和疫苗的缺乏,更加呼喚新的方法和策略用于蚊媒疾病的防控。兩年前,上海科學(xué)家另辟蹊徑:他們發(fā)現(xiàn),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。

  開展殺蟲真菌與蚊蟲互作機(jī)理研究,對研發(fā)高效、環(huán)境友好型生物殺蟲劑具有重要意義。在此前研究工作的基礎(chǔ)上,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完成“病原真菌利用一個(gè)微小RNA抑制蚊子免疫并促進(jìn)感染”的研究,揭示了殺蟲真菌以小分子RNA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。

  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),當(dāng)真菌通過蚊蟲體壁侵染后,分泌一種毒素來抑制蚊子腸道免疫反應(yīng),造成蚊子腸道菌群失衡,條件致病細(xì)菌(宿主免疫缺陷時(shí)才致病的細(xì)菌)大量增殖,可顯著加速真菌殺蚊。

  在病原菌與寄主昆蟲在長期的攻守“斗法”中,病原菌進(jìn)化出一項(xiàng)新“武器”——能夠幫助其破壞或抑制昆蟲免疫反應(yīng)的效應(yīng)因子。不過,科學(xué)家們對于殺蟲真菌是否也利用效應(yīng)因子進(jìn)入昆蟲細(xì)胞內(nèi),來靶向調(diào)控昆蟲基因的表達(dá)以此抑制寄主免疫反應(yīng)卻知之甚少。

  這項(xiàng)研究中,科研人員發(fā)現(xiàn)殺蟲真菌剛開始入侵蚊子體壁時(shí),會高表達(dá)一種微小RNA(命名為milR1),它與起物質(zhì)運(yùn)輸作用的囊泡結(jié)合,以“搭便車”的方式運(yùn)載到昆蟲細(xì)胞后,使昆蟲免疫相關(guān)基因“沉默”——也就是說,昆蟲突然發(fā)現(xiàn),抗真菌免疫系統(tǒng)“短路”了!

  當(dāng)真菌侵入到蚊子血腔后,持續(xù)高表達(dá)的milR1會激活血腔中的黑化反應(yīng)(產(chǎn)生有殺菌作用的黑色素)。這時(shí)候,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?!斑@一研究不僅發(fā)現(xiàn)了殺蟲真菌新的致病機(jī)理,而且為研發(fā)高效生物殺蟲劑提供新的思路。”王四寶告訴記者。

  相關(guān)成果于今天在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

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