《ILS介導JH/20E激素調控家蠶抗菌肽表達的研究》是依託華南農業大學，由鄧小娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：ILS介導JH/20E激素調控家蠶抗菌肽表達的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄧小娟
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
最近對果蠅（Drosophila melanogaster）的研究揭示，飢餓信號能夠通過類胰島素信號（insulin-like signaling，ILS）途徑中的轉錄因子FOXO調控某些抗菌肽的表達。同時，在果蠅和家蠶（Bombyx mori）中保幼激素（JH）和蛻皮激素（20E）能夠誘導某些抗菌肽的表達，但激素調控抗菌肽的機理尚不清楚。昆蟲激素JH/20E水平和ILS水平相互影響、密切相關。據此，我們提出本項目的科學問題：（1）飢餓與JH/20和家蠶ILS水平的關係如何？（2）JH/20E是否通過ILS-FOXO調控抗菌肽的表達？本研究將以家蠶細胞Bm-12為對象，採用雙螢光素酶檢測、RNAi、Western blot等技術手段，探討JH/20E和飢餓通過ILS調控抗菌肽表達的分子機制。本項目研究對理解昆蟲的營養、免疫與發育之間的關係，完善昆蟲的先天免疫認識，有重要的科學意學意義。
結題摘要
感染條件下，以果蠅為代表的昆蟲對病原菌的識別和信號傳導機制已經研究得非常深入。但營養條件、飢餓等非感染因素的刺激對昆蟲免疫機制的影響，研究報導還很少。近年在果蠅中的研究揭示飢餓信號能夠通過類胰島素信號（insulin-like signaling，ILS）途徑中的轉錄因子FoxO調控某些抗菌肽的表達；20E也能促進果蠅抗菌肽的免疫應答，提高抗菌肽的表達。本項目研究飢餓和20E處理家蠶，通過檢測抗菌肽的表達和胰島素信號水平的變化，探討飢餓和激素對抗菌肽表達的調控機制。研究結果發現：（1）適當的飢餓處理可以提高家蠶血淋巴的抑菌活性，qRT-PCR的結果顯示多個抗菌肽的表達上調，其中以defensinB、cecropinB6的上調最為顯著。飢餓處理的家蠶細胞Akt磷酸化程度明顯下降，可見飢餓抑制了ILS轉導通路。通過雙螢光素酶報告實驗分析啟動子活性，發現飢餓處理後正常defensinB啟動子的活性明顯上調，而缺失FoxO結合位點的啟動子對飢餓處理不敏感。在家蠶Bm-12細胞中過表達FoxO-GFP融合蛋白，飢餓促使FoxO激活進入細胞核。RNAi的研究結果表明干擾InR後的家蠶脂肪體中抗菌肽基因defensinB表達上調。結論：飢餓通過降低家蠶ILS水平激活下游轉錄因子FoxO，使FoxO進入細胞核進而調控相關抗菌肽基因的表達。（2）20E處理家蠶導致抗菌肽基因BmcecB6、胰島素受體基因BmInR表達量顯著上調；而Akt磷酸化水平明顯下降，說明20E抑制了ILS通路水平，暗示ILS下游的轉錄因子FoxO被激活。對BmcecB6上游調控區域的分析發現存在 5個可能的FoxO結合位點，採用重疊PCR獲得缺失所有FoxO結合位點的啟動子序列，雙螢光素酶報告載體分析結果顯示20E處理後野生型和缺失突變型BmcecB6啟動子的轉錄活性均顯著增強，且20E對兩者的誘導活性沒有顯著差異，提示缺失FoxO結合位點對20E調控BmcecB6的表達沒有顯著性影響。進一步對BmcecB6的啟動子進行截短分析，發現回響20E的順式作用元件在-630~-170區間。上述結果暗示 FoxO與蛋白因子的複合物結合在BmcecB6 -630~-170區域的順式元件來回響20E對抗菌肽的表達進行調控。本項目研究結果對理解昆蟲的營養、免疫與發育之間的關係，對完善昆蟲的先天免疫認識有重要的科學意義
