《蛻皮激素在家蠶免疫應答中的作用及調控機制研究》是依託重慶大學，由孫偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：蛻皮激素在家蠶免疫應答中的作用及調控機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫偉
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
先前的研究已經證實蛻皮激素在果蠅等昆蟲免疫應答中的作用，但昆蟲是如何調控蛻皮激素滴度變化來影響免疫應答仍然是一個謎，並且蛻皮激素在家蠶免疫應答中的作用仍不確定。我們的初步研究結果表明，蛻皮激素在家蠶免疫應答中起正調控作用；當家蠶受到細菌感染後蛻皮激素合成酶（3-脫氫蛻皮激素-3β-還原酶（3DE-3β-reductase））的活性顯著上升，這有可能會提高家蠶體內蛻皮激素的滴度，而蛻皮激素則會加強家蠶對細菌的抵抗能力。本項目將在此基礎上，採用螢光定量PCR，RNA干涉和真核表達系統等技術研究3DE-3β-reductase基因在家蠶免疫應答中的作用。該項目的實施和完成可望第一次闡明蛻皮激素滴度變化在家蠶免疫應答中的調控機制，其研究成果不僅可以拓展我們對蛻皮激素在昆蟲免疫中作用的認知，有重要理論意義，對家蠶抗病育種也有指導意義。
結題摘要
昆蟲擁有高效的免疫系統來保護自身免受病原菌的傷害。病原菌的侵染能快速的激活昆蟲的這套系統，從而啟動體液免疫和細胞免疫做出抵抗。然而，越來越多的研究發現在沒有病原菌感染的時候，昆蟲的免疫系統也能夠起作用。這個結果說明除了病原菌外還有其它因子能夠調控昆蟲的免疫。蛻皮激素是調控昆蟲發育最為重要的激素之一，也能調控昆蟲的免疫系統。但是，蛻皮激素對家蠶的免疫應答究竟起什麼作用還並不清晰。本項目的研究發現注射外源蛻皮激素能夠顯著增強家蠶對病原菌的抵抗能力，並且能夠誘導免疫相關基因的表達。進一步，本項目通過RNA干擾的方法降低蛻皮激素受體的表達，截斷蛻皮激素信號後會顯著增加家蠶的死亡率以及免疫相關基因的表達水平。這些結果說明蛻皮激素能夠通過蛻皮激素受體正調控家蠶的免疫反應。蛻皮激素滴度對昆蟲免疫反應的誘導至關重要。本項目首次發現病原菌感染能夠提高昆蟲體內蛻皮激素滴度。進一步我們對其調控機制進行了研究。昆蟲受到病原菌感染後，蛻皮激素合成基因3脫氫蛻皮激素-3β還原酶(3-dehydroecdysone-3β-reductase，3DE-3β-reductase)在轉錄和蛋白水平均被上調。3DE-3β-reductase能夠將儲存在前胸腺中無活性的3脫氫蛻皮激素還原成有活性的蛻皮激素。本項目通過RNAi的方法降低3DE-3β-reductase基因的表達，發現干擾家蠶體內蛻皮激素滴度被降低，免疫相關基因的表達也被下調，同時對於病原菌的抵抗能力顯著下降。為進一步證實這個結果，我們外源表達出3DE-3β-reductase蛋白，將其注入干擾個體中進行恢復實驗，發現恢復個體各項指標均被上調。以上的結果首次闡明了家蠶是如何調控蛻皮激素滴度變化來影響免疫應答的分子機制，也加深了我們對昆蟲激素和免疫兩大通路相互作用的理解。另外，我們對3脫氫蛻皮激素-3β還原酶所在的蛻皮激素3位異構化通路進行了調控研究。我們發現該途徑上的限速酶EO能夠直接降解蛻皮激素，同時它的表達也是受到蛻皮激素調控的。進一步實驗證實EO基因的表達受蛻皮激素回響轉錄因子E74A的調控。
