家蠶3-dehydroecdysone 3β-reductase基因在家蠶免疫體系中的功能分析.pdf

1、蛻皮激素是昆蟲(chóng)體內(nèi)最為重要的兩類激素之一，它控制著昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和衰亡。目前，很多研究表明蛻皮激素在昆蟲(chóng)的先天性免疫方面也起著作用，但是蛻皮激素是如何調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)免疫的還并不是十分清楚。不同的研究針對(duì)于不同物種得出的結(jié)論有所不同，即使對(duì)于家蠶的研究，蛻皮激素對(duì)免疫系統(tǒng)的影響也不是確定的。另外，前人研究蛻皮激素和昆蟲(chóng)免疫的關(guān)系時(shí)，均通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)，或者注射外源蛻皮激素來(lái)觀察對(duì)免疫的影響。在受到感染后，昆蟲(chóng)是否會(huì)主動(dòng)調(diào)節(jié)體內(nèi)蛻皮激素的滴度

2、，從而影響自身免疫？這項(xiàng)研究還是未知的。本研究以家蠶作為模式探索了蛻皮激素在家蠶免疫體系中的作用，發(fā)現(xiàn)家蠶受到外源微生物感染后，體內(nèi)編碼蛻皮激素合成相關(guān)酶——3脫氫蛻皮激素3β還原酶(3-dehydroecdysteroid 3β-reductase，3DE-3β-redutase)的基因的表達(dá)顯著上調(diào)，暗示其可能在家蠶免疫中起作用。另外我們通過(guò)基因干涉的方法證實(shí)了該基因?qū)τ诿庖叩挠绊憽Ｋ〉醚芯拷Y(jié)果如下:
　　 (1)當(dāng)家蠶受

3、到外源微生物感染時(shí)，注射一定濃度的20E可以顯著提高家蠶的存活率。進(jìn)一步地，注射FITC標(biāo)記的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)顯微鏡觀察到，注射過(guò)20E的家蠶的血液樣本中細(xì)菌數(shù)量顯著低于沒(méi)注射過(guò)20E的家蠶。以上結(jié)果說(shuō)明，20E能夠增強(qiáng)家蠶對(duì)外源微生物的清除能力;
　　 (2)在昆蟲(chóng)細(xì)胞免疫中，血細(xì)胞會(huì)在外源物入侵時(shí)發(fā)生遷移，各類型血細(xì)胞發(fā)揮作用，如吞噬作用、包囊作用和節(jié)結(jié)的形成等。因此血細(xì)胞遷移的程度反映了細(xì)胞免疫的強(qiáng)弱。用不同濃度的20E處

4、理家蠶血液，其血細(xì)胞遷移率有明顯變化。該結(jié)果暗示20E可能通過(guò)增強(qiáng)血細(xì)胞的遷移，來(lái)達(dá)到清除外源微生物的作用;
　　 (3)受外源微生物感染后，家蠶蛻皮激素合成基因3DE-3β-reductase基因的表達(dá)受到顯著上調(diào)，說(shuō)明家蠶有可能通過(guò)提高3DE-3β-reductase基因表達(dá)來(lái)增加體內(nèi)蛻皮激素的滴度。
　　 (4)在成功干涉家蠶3DE-3β-reductase基因后，注射外源微生物，家蠶的存活率顯著低于對(duì)照組（未干涉

5、3DE-3β-reductase基因的家蠶），并且在干涉掉家蠶3DE-3β-reductase基因后，大部分家蠶的抗菌肽基因呈下調(diào)表達(dá)。表明3DE-3β-reductase基因確實(shí)能夠參與家蠶的免疫體系。
　　 綜上所述，我們的結(jié)果表明蛻皮激素能夠增強(qiáng)家蠶的細(xì)胞免疫水平，進(jìn)而加快家蠶清除體內(nèi)外源微生物的數(shù)量。另外，當(dāng)家蠶受到外源微生物感染后，家蠶可以增加蛻皮激素合成相關(guān)基因3DE-3β-reductase基因的表達(dá)，以主動(dòng)增加體