《蛻皮激素調控飛蝗PGRPs介導的免疫反應機制》是依託山西大學，由韓鵬飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：蛻皮激素調控飛蝗PGRPs介導的免疫反應機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：韓鵬飛
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蛻皮激素在調控昆蟲先天免疫方面起重要作用。肽聚糖識別蛋白介導昆蟲先天免疫反應，但蛻皮激素調控肽聚糖識別蛋白影響免疫反應的機制尚有待深入研究。本項目擬在全面分析已有飛蝗轉錄組資料庫的基礎上，開展如下工作：1、測定蛻皮激素處理後飛蝗的數字基因表達譜，篩選回響蛻皮激素的肽聚糖識別蛋白家族基因；2、採用免疫組化結合qRT-PCR測定肽聚糖識別蛋白對病原物的表達模式及對蛻皮激素的回響模式；3、通過蛋白合成抑制劑處理與干擾蛻皮激素受體EcR、USP，確定蛻皮激素對肽聚糖識別蛋白的調控方式；4、測定病原物入侵後蛻皮激素對飛蝗免疫反應的作用；5、沉默肽聚糖識別蛋白，檢測蛻皮激素對肽聚糖識別蛋白介導的免疫反應的影響；6、用5齡初、末期飛蝗驗證蛻皮激素對免疫反應的影響。研究結果可明確蛻皮激素調控飛蝗肽聚糖識別蛋白介導的免疫反應機制，為揭示蛻皮激素對飛蝗整體免疫系統的調控機理奠定基礎，為飛蝗綠色防控提供新思路。
結題摘要
先前的研究表明蛻皮激素在調控昆蟲免疫反應中起重要作用。但是在完全變態昆蟲，關於蛻皮激素調控免疫反應存在著衝突的結論，如在果蠅中，蛻皮激素抑制抗菌肽基因的表達，而在家蠶中，蛻皮激素促進先天免疫的發生。儘管如此，在不完全變態昆蟲中蛻皮激素對免疫反應的調控作用以及調控機制還沒有被揭示。所以本研究以不完全變態模式昆蟲飛蝗為研究對象，對蛻皮激素在調控不完全變態昆蟲免疫反應中的作用進行研究。本研究中通過測定蛻皮激素處理後飛蝗脂肪體的轉錄組及差異數字基因表達譜，篩選到了回響蛻皮激素的免疫信號通路基因，其中模式識別蛋白中的肽聚糖識別蛋白PGRP-SA和PGRP-LE，革蘭氏陰性菌結合蛋白GNBP3，和抗菌肽中的防禦素defensin，雙翅肽diptericin以及溶菌酶 i-type lysozyme均受蛻皮激素的誘導。同樣在飛蝗內源蛻皮激素水平上以上模式識別蛋白以及抗菌肽基因也受內源蛻皮激素的誘導上調錶達。血淋巴中抗菌肽活性在外源及內源蛻皮激素的誘導下均有增強效應。通過RNAi的手段沉默蛻皮激素信號通路受體基因EcR後，無論是外源還是內源蛻皮激素均不能誘導模式識別蛋白和抗菌肽基因的表達，並且干擾蛻皮激素EcR後，飛蝗抵禦綠僵菌的侵染能力下降。當干擾PGRP-SA後，抗菌肽基因的表達量下降，同時血淋巴的抗菌活性降低，內外源蛻皮激素也不能誘導抗菌肽基因的表達。本研究結果表明蛻皮激素可以促進不完全變態昆蟲免疫反應的發生，其通過與受體EcR結合調控PGRP-SA的表達，進一步調控飛蝗體液免疫反應中抗菌肽的表達。實驗結果不僅揭示了蛻皮激素調控飛蝗體液免疫中抗菌肽產生的作用機理，而且為全面了解蛻皮激素系統性調控飛蝗免疫反應機理奠定基礎，同時也為基於害蟲激素系統與免疫系統為靶標的害蟲防控提供新的思路。
