生命科学学院动物发育与免疫研究组在昆虫病原真菌研究领域取得重要进展

华大在线讯（通讯员 汪家林 刘绪生）近日，微生物学领域著名期刊Microbiome《微生物组》发表了我校生命科学学院动物发育与免疫研究组关于昆虫病原真菌与宿主互作的最新研究进展，论文题目为“An entomopathogenic fungus exploits host humoral antibacterial immunity to minimize bacterial competition in the hemolymph” (https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01538-6)。生命科学学院汪家林副教授为论文第一作者，刘绪生教授为论文通讯作者，硕士生孙婧、宋雅静、郑欢欢、罗纹霞及博士生王桂杰、李丽参与该项研究。华中师范大学为论文独立完成单位。

昆虫血淋巴中含有大量的血细胞和免疫效应分子，因而对病原物(如真菌)的生存是不利的。为了能够在昆虫血腔内存活，昆虫病原真菌进化出了两种经典的策略，即“逃避(evasion)”和“抑制(suppression)”宿主免疫反应。然而，昆虫病原真菌是否还有其他的应对宿主免疫反应的方式，尚不清楚。

图为莱氏绿僵菌利用宿主昆虫体液免疫反应清除血腔中竞争者的模式图

本研究发现，莱氏绿僵菌(一种昆虫病原真菌)感染棉铃虫后显著增强了抗菌肽的表达和血浆的抗菌活性。同时，莱氏绿僵菌的感染使棉铃虫中肠受到破坏，导致肠道菌进入血腔，这些入侵到血腔的肠道菌在血浆抗菌活性作用下被迅速清除。此外，这些上调表达的抗菌肽是由真菌感染导致，而非入侵到血腔的肠道菌诱导。棉铃虫血淋巴中的蜕皮激素滴度在真菌感染48小时后显著升高，且诱导了抗菌肽基因的表达。这些抗菌肽(如cecropin 3和lebocin)能够抑制入侵到血腔的肠道菌，但却对真菌无抑制活性。进一步研究发现，入侵到血腔的肠道菌与真菌竞争血淋巴中的营养物质。

因此，昆虫病原真菌在寄生阶段激活并利用了宿主昆虫的体液抗菌免疫，清除了入侵到血腔的肠道菌，阻止它们与真菌竞争血淋巴中的营养，从而有利于真菌在昆虫血腔中完成其生长周期。不同于经典的“逃避”或“抑制”宿主免疫反应的策略，本研究揭示了真菌应对宿主免疫反应的一种新的策略。

该研究得到国家自然科学基金、遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室开放课题、华中师范大学“桂子青年学者”计划的资助。

（审读人：谢波）