科學家在家蠶抗病毒免疫研究領域取得系列進展

記者4月8日獲悉，華南農業大學動物科學學院家蠶病毒研究團隊與合作者，在國家自然科學基金、廣東省自然科學基金等項目資助下，在家蠶抗病毒免疫研究領域取得系列重要進展。相關成果相繼發表于《昆蟲生物化學與分子生物學》《先天免疫雜志》《昆蟲科學》。

中腸是抵抗微生物入侵的重要屏障，也是桿狀病毒入侵宿主時首選靶組織。然而，目前對不同中腸細胞類型響應病毒感染的免疫反應不詳。研究團隊首次構建了家蠶幼蟲中腸細胞圖譜，進一步實驗揭示了BmNPV病毒感染中腸后期的免疫逃逸策略包括：一是抑制宿主抗病毒途徑的反應；二是抑制抗病毒宿主因子的表達；三是激活/促進BmNPV病毒復制的基因表達。該研究揭示了家蠶幼蟲中腸細胞的多樣性，并從單細胞層面揭示了宿主與病毒感染的互作關系。相關成果發表于《昆蟲生物化學與分子生物學》。

長期以來，大腦被認為是免疫特權器官，但近年的研究發現脊椎動物和無脊椎動物的中樞神經系統能夠觸發免疫反應。為了探討家蠶腦細胞類型的多樣性及其細胞亞群如何對病毒感染產生免疫反應，研究團隊首次構建了BmNPV病毒感染和未感染狀態下的家蠶幼蟲腦細胞圖譜，揭示了在家蠶幼蟲腦中發揮抗病毒功能的細胞亞群主要是血細胞；進一步實驗解析了家蠶幼蟲腦的抗病毒免疫反應機理是：BmNPV病毒在腦部的血細胞中感染顯著誘導了抗菌肽表達（尤其是溶菌酶），通過抗病毒肽發揮抗病毒作用。相關成果發表于《先天免疫雜志》。

為深入挖掘已發現的家蠶免疫基因功能，研究團隊在家蠶最新基因組公開數據中鑒別出427個免疫相關基因的信息，進而將其分為模式識別受體、經典免疫途徑、效應基因及其它免疫相關基因等不同類別；進一步將427個家蠶免疫相關基因與已公布的全基因組CRISPR篩選文庫數據進行匹配，獲得潛在的家蠶抗病毒免疫相關基因。隨后，對選定的免疫基因進行了抗病毒實驗，對這些潛在的家蠶抗病毒免疫基因進行功能驗證。該成果提供了系統的家蠶免疫相關基因信息及應用示范，為家蠶免疫研究方向提供便捷可靠的信息來源參考。相關成果發表于《昆蟲科學》。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2023.104043

https://doi.org/10.1159/000537815

https://doi.org/10.1111/1744-7917.13363