Toll和饥饿信号介导昆虫抗菌肽的表达和细胞自噬

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Mywillz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
昆虫先天免疫是抵御病原物入侵的第一道防线,通过Toll和IMD途径调控抗菌肽表达,是体液免疫的一个重要环节。细胞自噬作为细胞内一种普遍存在的机制,可以通过异源吞噬(Xenophagy)作用发挥免疫性自噬响应(Immune autophagy response)以对抗微生物的入侵,参与昆虫先天免疫。近年来的研究表明,先天免疫信号途径与类胰岛素信号(Insulin-like signaling pathway,ILS)、细胞自噬(autophagy)信号通路存在交互作用(crosstalk),但至今未有明确的实验证据。探索和研究这一科学问题对昆虫发育与免疫研究有重要科学意义。获得的主要研究结果如下:(1)饥饿处理后的家蚕幼虫脂肪体和Bm-12细胞中,qRT-PCR结果显示抗菌肽基因BmCecB6,BmAtt1,BmLeb3以及BmDefB的表达量显著上调,类胰岛素下游转录因子FoxO的靶基因InR和Brummer表达量同样增加。该结果表明饥饿可以诱导抗菌肽基因表达,同时激活FoxO的靶基因。(2)饥饿可以抑制家蚕脂肪体和Bm-12细胞中Akt蛋白的磷酸化,激活下游FoxO转录因子转移至细胞核中,激活的FoxO通过抗菌肽基因BmDef B启动子中的第1,4,5和6位点,从而上调抗菌肽基因的表达。通过RNAi干扰InR基因的表达,结果显示抗菌肽基因的表达上调,上述结果表明FoxO可以作为ILS下游的关键转录因子调控抗菌肽基因的表达。(3)将LC3基因、RFP基因和GFP基因融合表达,构建带有红色荧光和绿色荧光的LC3蛋白稳定表达的细胞系。此细胞系在饥饿诱导下,通过western blot可检测到LC3-II蛋白条带增加,在荧光显微镜下可观察到LC3荧光斑点增多,表明此细胞系可以用于细胞自噬的检测。(4)过表达Toll受体、Toll-7受体和其相应配体Spz1,Spz2和Spz5的激活形式,可以诱导S2细胞的自噬响应,表明先天免疫信号可以诱导细胞自噬。在过表达Toll受体或Toll-7受体的S2细胞中加入VSV,也可以激活细胞自噬的响应,但Toll-7对于VSV激活的细胞自噬更加敏感。(5)Toll或Toll-7受体介导先天免疫引发细胞自噬时,类胰岛素信号下游激酶Akt磷酸化程度降低,表明先天免疫信号通路可以抑制类胰岛素信号传递。通过RNAi干扰接头分子Myd88,发现由Toll-7受体介导的细胞自噬不依赖于Myd88蛋白,但其调控的先天免疫信号却需要Myd88介导。Toll受体介导的先天免疫或是细胞自噬都依赖于Myd88。(6)通过双荧光素酶活性分析,在果蝇S2细胞中,过表达调控抗菌肽基因的NF-κB因子或者过表达TIR、TIR7,增加了自噬相关基因Dm Atg8a启动子活性。以上结果表明:饥饿条件下家蚕细胞可以通过类胰岛素信号激活FoxO转录因子,调控先天免疫中的效应分子抗菌肽基因的表达;果蝇先天免疫的Toll信号途径中存在多重的受体-配体组合(Tolls-Spzs)诱导细胞自噬的响应;不同的Spzs配体分别激活Toll和Toll-7受体都可以抑制类胰岛素信号通路中关键激酶Akt的活性;Toll-7受体介导的细胞自噬不依赖于Myd88蛋白,但其调控的先天免疫信号却需要Myd88介导,而Toll受体介导的先天免疫或是细胞自噬都依赖于Myd88,暗示Toll受体和Toll-7受体可能存在不同的胞内信号传递机制调控细胞自噬。综上表明昆虫先天免疫信号通路与类胰岛素信号通路作为两个保守的信号传导途径,它们之间可能存在节点信号通路,即昆虫ILS通过介导Toll和饥饿信号诱导抗菌肽的表达和细胞自噬。
其他文献
通过文献计量法与社会网络分析法,对1997—2018年发表在核心期刊上的490篇休闲体育文献进行分析。研究发现:休闲体育的文献整体呈倒"U"型波动演化轨迹;期刊刊载发文主要为体育类专业期刊;该领域未形成稳定庞大的核心作者群体;广州体育学院与上海体育学院是该领域科研产出的中坚力量。研究热点包括休闲体育文化研究、群众休闲体育研究、特定群体休闲体育研究、休闲体育消费研究、休闲体育产业研究与休闲体育旅游研
在全球气候变暖的背景下,研究亚热带森林群落结构与功能多样性的生境关联,分析森林群落组成与结构的空间异质性,揭示植物群落对环境梯度的响应,对于解释生物多样性的维持机制和植物群落的地理梯度格局具有重要作用,可为生物多样性的保护提供参考。本研究以亚热带常绿阔叶林群落为研究对象,在乳源、东源和东莞分别设置2个1 hm2的固定样地进行调查。以一级样方(20 m×20 m)为单位调查胸径≥3 cm的冠层植物,
紫荆属(Cercis L.)隶属于豆科(Leguminosae)紫荆亚科(Cercidoideae),为北半球洲际间断分布类群,东亚为该类群的主要分布区和可能的地理起源分化中心,因此是研究北半球洲际间断分布格局形成机制与探讨东亚类群在分布格局形成过程中作用的理想材料。本研究多方面渠道获取与筛选紫荆属分布点数据,实地采集东亚、中亚、南欧和北美的类群,以第二代测序技术简化基因组GBS方法为主,结合叶绿
野牡丹科现分为2亚科14族,约有180属5800种,为被子植物的十大科之一,主要分布于各大洲的热带及亚热带地区。蜂斗草族植物Sonerileae隶属于野牡丹亚科Melastomatoideae,约有40属600余种,中国约有15属80余种。前人对该族的系统发育做了少许研究,但族的界定及其族中属间的关系仍不清楚且存在不少分类学问题和争议。本研究共选取野牡丹科14族71属344种,其中蜂斗草族23属2
火炬松是世界范围内重要的造林和工业用材树种之一,每年为全世界提供16%左右的木材用量。除此之外,火炬松树体中还含有丰富的松脂,其主要成分萜类化合物被广泛应用于医药、化妆品和工业化学品等领域。这一特性为其林业经济带来了巨大的收益。为了进一步了解松脂生物合成和代谢的分子机制,从而为高产脂火炬松品系的定向选育工作提供理论基础。本研究以火炬松202号无性系及其部分半同胞的子代为研究材料。利用RNA-Seq
黄梁木(Neolamarckia cadamba)又名团花,是茜草科(Rubiaceae)团花属(Neolamarckia)多年生落叶乔木,因其树型通直优美、材质优良、活性代谢产物丰富,适用于园林绿化、工业用材和医药原料等,开发利用前景十分广阔。过去对黄梁木的研究主要集中在引种栽培、药效成分鉴定和药理学分析,而在分子设计育种和多抗新品种培育方向的研究几乎空白。转基因是研究植物功能基因的重要技术手段
传粉生物学是进化生物学研究的热点内容之一,对理解植物与生物或非生物传粉媒介、植物与环境之间的交互作用及协同进化关系具有重要意义。兰科是物种多样性最丰富的类群之一,拥有极其多样的遗传和形态变异,自达尔文时代起,兰科中就发现了许许多多的传粉系统和各式各样的传粉机制,这些生物学信息为探讨和理解兰花的起源与进化、繁殖生态和种群扩张等提供有效线索和证据。小沼兰(Oberioides microtatanth
鱼类为适应复杂的水体环境进化出一套独特的黏膜免疫系统,其不仅可以作为物理屏障,非特异性抵御病原的入侵,还可以通过产生抗体发挥特异性免疫防御的功能。合适的病原感染模型是研究鱼类黏膜免疫系统的重要工具,刺激隐核虫作为一种危害严重的海水鱼类寄生虫,主要寄生于海水硬骨鱼类皮肤、鳍条和鳃等体表黏膜组织,并可引起鱼类产生特异性免疫应答。因其独特的寄生特点,刺激隐核虫可作为研究鱼类黏膜免疫应答的良好病原模型。因
质型多角体病毒(Cytoplasmic polyhedrosis virus,CPV)是一种典型的双链RNA(Double stranded RNA,dsRNA)呼肠孤病毒,该病毒的基因组由10个分节段的dsRNA组成。CPV的外层衣壳仅由衣壳蛋白(Capsid shell protein,CSP)VP1组装形成,并且无囊膜包被。CPV的宿主范围非常广泛,并且对宿主细胞具有一定的选择特异性,仅在宿
拟穴青蟹(Scylla paramamosain)是我国青蟹的常见种,是华南地区主要的养殖蟹类。近些年水产养殖产业发展迅速,饲料原料日益紧张,水产动物饲料供需矛盾逐年增加。为缓解国际鱼油资源短缺,本研究以拟穴青蟹为研究对象,在室内循环水系统进行养殖实验,以观察不同比例豆油替代鱼油的饲料对拟穴青蟹生长、体成分、组织脂肪酸组成和脂质代谢相关酶活指标的影响,以及青蟹肝胰腺和肌肉组织中脂肪酸合成、转运和分