真菌诱导的昆虫免疫反应研究进展

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新型抗真菌药物的发现博士生研究真菌感染的机制与治疗策略

新型抗真菌药物的发现博士生研究真菌感染的机制与治疗策略

新型抗真菌药物的发现博士生研究真菌感染的机制与治疗策略新型抗真菌药物的发现博士生研究真菌感染的机制与治疗策略随着人类进入21世纪,真菌感染的发病率逐渐增加,成为严重威胁公共卫生的问题之一。

为了应对这一挑战,许多科学家从事研究,旨在发现新型的抗真菌药物。

本文将重点介绍一位博士生的研究,探索真菌感染的机制并提出相应的治疗策略。

作为博士生,研究生命科学的小明意识到真菌感染在人类健康中的重要性。

他通过大量的文献调研,深入了解了真菌感染的机制,并意识到现有的抗真菌药物在抑制真菌生长和复制方面存在许多问题。

小明决定以微生物学为基础,在研究中发掘新的抗真菌药物。

他首先从公共卫生机构收集了大量的真菌分离物,并通过不同的实验方法筛选出具有抑菌活性的化合物。

随后,他对这些化合物进行了详细的生化分析和药理学研究,以确定它们的作用机制。

小明发现了一种具有潜在抗真菌活性的新化合物,该化合物能够干扰真菌的生物合成途径,引起其细胞壁的破坏。

这一发现为研发新型抗真菌药物提供了新的思路与方向。

在进一步的研究中,小明利用小鼠模型对该新化合物进行了体内评估。

结果显示,该化合物在体内具有显著的抗真菌活性,并且能有效降低真菌感染引起的病理损伤。

基于这些研究成果,小明提出了一种新的治疗策略,即使用该化合物作为抗真菌药物的候选药物,并进一步进行药物开发与临床试验。

除了对新化合物进行进一步研究外,小明还对真菌感染的机制进行了深入探究。

通过研究真菌与宿主免疫系统之间的相互作用,他发现真菌对宿主的免疫逃逸机制。

这项研究揭示了真菌感染的新机制,并为深入了解真菌感染的免疫学基础提供了新的线索。

基于这些研究成果,小明的博士论文对于新型抗真菌药物的发现和真菌感染机制的研究具有重要意义。

他的研究不仅为真菌感染的治疗策略提供了新的思路和选择,也为解决真菌感染带来的公共卫生问题提供了科学依据。

总之,博士生小明的研究在探索真菌感染的机制和新型抗真菌药物的发现方面取得了重要进展。

昆虫抗真菌肽的作用机制与应用研究进展

昆虫抗真菌肽的作用机制与应用研究进展
( 吉林农业大学 , 吉林 长 春 1 3 0 1 1 8 )
摘 要 : 昆虫抗 真 菌肽 作 为 昆虫防御 外 来病 原 茵的第 一道 防线 , 是 构成 昆 虫先天 免疫 系统 的重要组 成 部
分, 不 需要免 疫记 忆 并能 直接 有效地 消灭外 来入侵 的病 原 体 。随着 昆 虫抗 真 菌肽 的深入 研 究 , 目前 已发 现 昆 虫抗 真 茵肽 8 O多种 , 其 主要 是 通过破 坏 真 菌细胞壁 、 改 变 细胞 膜通 透性 及 细胞 内 RO s的产 生发挥 抑 制和 杀 灭 真 菌的作 用 。抗 真 茵肽 的这 种作 用机 制使 其广 谱且 不 易产 生 耐 药性 和 副作 用 。在 农 业 、 食 品及 医药 等 多 个 领域 中, 昆 虫抗 真 菌肽作 为 生物农 药 、 天 然的 防腐 剂及 新 型的抗 真 菌物 质 , 尤其 是 对 某些 耐 药性 病 原 菌 的
根 据报 道 显示 , 昆 虫抗 真 菌肽 的分 类 方 法 有 很 多种 , 研 究 学者 们按 照其 结构 分为 三大 类型 , 即以 a
正 电荷 ( 大 部分抗 菌肽 在 +2 ~ +9之 间 ) 、 两 亲 性 的 结构 [ 6 ] 。抗 真菌 肽 的这 些特 性使 其 能更 好 的与 两 对 抗 真 菌 肽
膜翅 目
种 天然 的高 效 的小分 子 物质 , 其 具 有广 谱 抗 真菌 、 不 易 产生 耐药 性 、 毒副 作用小 等 特点 [ 3 ] , 这 使 昆虫抗 真 菌 肽在 生物 农 药 、 天 然 防腐 剂 及 新 型 抗 真 菌 药 物 等
多 个方 面存 在开 发 的潜 能 。本 文 主要对 昆虫 抗真 菌 肽 的来 源和 分类 、 作 用机 制及应 用 前景 进 行 了综 述 ,

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响
绿僵菌是一种常见的真菌,具有强力的寄生能力,常寄生于昆虫体内,使昆虫失去免
疫力,最终导致死亡。

本文将探讨绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响。

黏虫是一种常见的昆虫,它们能够通过吐丝捕食猎物。

然而,黏虫在生命周期中受到
许多昆虫病原菌的威胁。

绿僵菌侵染通常会引起黏虫的死亡,因此,了解绿僵菌侵染对黏
虫免疫反应的影响具有重要的意义。

绿僵菌在侵染黏虫后会产生一些特定的代谢产物,这些产物可以调节宿主免疫反应。

近年来的研究表明,绿僵菌侵染会抑制黏虫的免疫反应。

例如,绿僵菌侵染会抑制黏虫的
血细胞凝集反应,降低血细胞的数量,导致黏虫免疫系统失去活力。

同时,绿僵菌还会抑
制黏虫血清蛋白的产生,降低黏虫免疫系统对病原菌的识别和清除能力。

除此之外,绿僵菌侵染还会对黏虫免疫相关基因的表达产生负面影响。

研究发现,绿
僵菌侵染会降低黏虫的免疫相关基因表达水平,包括与免疫应答、发育和代谢有关的基因。

这些基因的表达降低会影响黏虫的免疫反应和生存能力,在病菌进攻时难以产生有效的免
疫应答。

此外,绿僵菌侵染还会影响到黏虫的肠道微生物群落。

肠道微生物群落与宿主免疫系
统密切相关,绿僵菌侵染会导致肠道微生物群落的变化,使得黏虫的免疫系统失去活力。

总之,绿僵菌侵染会对黏虫免疫反应产生严重的影响。

绿僵菌侵染会抑制黏虫的免疫
反应、降低黏虫免疫相关基因的表达以及影响到黏虫的肠道微生物群落。

对于减轻绿僵菌
侵染对黏虫的破坏作用,需要进一步探究免疫抗原和免疫芯片技术的应用,以及黏虫免疫
系统的进一步研究。

昆虫的免疫系统昆虫抵抗病原体的免疫机制

昆虫的免疫系统昆虫抵抗病原体的免疫机制

昆虫的免疫系统昆虫抵抗病原体的免疫机制昆虫的免疫系统:昆虫抵抗病原体的免疫机制昆虫作为地球上最成功的动物之一,具有强大而高效的免疫系统。

免疫系统是维持昆虫生命健康的重要保护机制,它能够帮助昆虫抵御各种病原体的入侵。

本文将就昆虫免疫系统的相关内容进行探讨,包括昆虫的先天免疫机制和后天免疫机制。

一、先天免疫机制昆虫的先天免疫机制是一种非特异性的免疫反应,它不依赖于之前的暴露经历。

这种机制主要通过物理和化学隔离机制来阻止病原体的入侵。

1. 物理隔离机制昆虫的外骨骼是最早的防御屏障,它对大多数微生物和寄生虫产生了有效的物理障碍。

昆虫的外壳具有硬度和厚度,能够防止细菌、寄生虫和真菌等病原体的侵入。

此外,昆虫的皮肤表面还覆盖有具有杀菌作用的微生物群落,例如某些昆虫体内寄生的益生菌,它们能够产生抗微生物活性物质,抑制病原菌的生长。

2. 化学防御机制昆虫体内还存在一些特定的抗微生物分子,如酚类、酸类、酶类等,能够抵御病原体的侵入。

这些分子具有抗菌和抗真菌活性,能够识别和杀灭细菌、寄生虫和真菌等病原体。

同时,昆虫体内的免疫相关蛋白质,如识别蛋白、防御素和抗菌肽等,也在免疫防御过程中发挥重要作用。

这些蛋白质具有特异性结构,能够与特定的微生物成分相互作用,并触发防御反应。

二、后天免疫机制在昆虫体内,后天免疫机制是一种适应性免疫反应,它依赖于昆虫的免疫记忆和体内的免疫细胞。

1. 免疫记忆虽然昆虫没有免疫系统中的记忆细胞,但是它们具有一种被称为原哺乳动物样免疫效应的机制,该机制使得昆虫的免疫反应在再次感染时更加迅速和强大。

原哺乳动物样免疫效应通过改变昆虫的基因表达来实现,这种表达模式能够增强特定的免疫相关蛋白质的合成和释放,以快速应对后续感染。

2. 免疫细胞昆虫体内的免疫细胞主要包括血细胞和脂囊细胞。

血细胞是一类能够摄取和杀死入侵的微生物的细胞,它们可以通过吞噬和分泌毒素来清除病原体。

脂囊细胞则是一类能够分泌抗菌肽和识别病原体的细胞,它们通过识别病原体的特定微生物成分,并分泌特定的抗菌肽来进行防御。

昆虫的抗病与抗虫策略

昆虫的抗病与抗虫策略

昆虫的抗病与抗虫策略昆虫作为地球上最为丰富多样的生物之一,其生存环境中常常充满着各种病原体和天敌虫害。

为了应对这些威胁,昆虫进化出了一系列高效的抗病与抗虫策略。

本文将从免疫系统、行为策略以及生化物质等方面介绍昆虫的抗病与抗虫机制。

一、免疫系统的作用昆虫免疫系统是它们抵抗病原体和其他外界侵害的重要防线。

这一系统主要包括先天免疫和后天免疫两个方面。

先天免疫是昆虫体内存在的一种固有免疫反应。

昆虫的体表有一层被称为“头孢”或“外层结茧”的角质层,它具有一定的防御作用。

此外,昆虫的免疫系统能自动产生一种叫做“抗菌肽”(antimicrobial peptides)的蛋白质,能够杀死或抑制病原体的生长。

后天免疫是昆虫在感染病原体后产生的一种免疫应答。

当昆虫感染病原体时,它们的免疫系统会迅速调动起来,产生一系列抗体来中和病原体或激活细胞吞噬作用,从而清除病原体。

二、行为策略的应用昆虫在抗病和抗虫过程中还利用了多种行为策略。

首先,昆虫会选择合适的栖息地。

有些昆虫趋向于选择干燥的环境,因为湿度低于一定程度时,细菌和真菌等病原体很难生存和繁殖。

其次,昆虫会改变自己的活动模式。

一些感染了病原体的昆虫会减少活动,更多地待在巢穴或其他遮蔽物中,以减少与外界病原体的接触。

此外,昆虫还会进行清洁行为,它们通过使用口器或触角的清洁行为来清除体表的病原体。

三、生化物质的作用昆虫的体内还存在着一些特殊的生化物质,它们在昆虫的抗病和抗虫过程中起到重要作用。

比如,昆虫体内的一种叫做“激素”的物质能够调节昆虫的免疫反应和抵抗病原体的能力。

此外,昆虫还能产生一种类似于抗生素的物质,它能杀死病原体,保护昆虫不受感染。

此外,昆虫体内还有一种叫做“酶”的物质,能够分解病原体或刺激更多的抗菌肽产生。

综上所述,昆虫的抗病与抗虫策略非常丰富多样。

昆虫免疫系统的作用不可忽视,它通过先天免疫和后天免疫两个方面的免疫反应来抵御病原体的侵害。

此外,昆虫通过行为策略以及特殊的生化物质来进一步提高自己的抗病和抗虫能力。

昆虫免疫防御机制研究进展

昆虫免疫防御机制研究进展


3.2昆虫抗菌肽的类型
抗菌肽可根据分子结构特点分为4类: (1)以天蚕素为代表的不含半胱氨酸残基的抗菌肽, 现在已经从鳞翅目的蛾类、蝴蝶及双翅目的蝇类 中分离纯化出20多种天蚕素类似物。
(2)以防御素、死亡素为代表的富含半胱氨酸残基的 碱性多肽。 (3)以膜翅目昆虫中发现的蜜蜂肽等为代表的富含脯 氨酸残基的抗菌肽。

8.展望
对昆虫免疫防御机制的研究不仅使我们对昆虫整个 免疫系统有所了解,同是也启发了人类对自身的免疫 机制的认识和探索,也对我们在其他领域的认知和发 展提供了新思维。如对害虫的防治和益虫的保护方面 提供新的途径;对研制新型药物、生物农药等提供新 材料;对研究转基因动植物提供新的功能基因;对研 究人类疾病提供新的治疗方法。总之,随着生物技术 的发展和研究领域的拓展,相信关于昆虫免疫防御方 面的价值将逐步体现出来。

防御代价:昆虫的免疫防御不仅要消耗能量和食物, 而且还会造成昆虫在进化过程中其体内某些与生存 适合度有关的功能下降。包括进化代价和维持防御 代价。 自体免疫:昆虫的免疫防御要依赖于对自身物质和 异己物质的正确识别,正因如此才容易引起识别失 败的问题,造成自我损害。


性别:通常在昆虫中雄性的免疫反应能力要低于雌 性,雄虫为获得交配机会,就以降低免疫能力为代 价。 其它因素:免疫反应时间、环境温度和昆虫老化等

结节形成:当大量微生物入侵时,先由颗粒血细胞释放 颗粒,将一些血细胞及大量细菌等卷入形成黑化团,进 一步由浆血细胞形成多层的鞘围绕黑化核即形成结节。
3.昆虫抗菌肽免疫防御
细胞免疫 昆虫免疫防御 体液免疫 抗菌肽 酚氧化酶 溶菌酶 凝集素等其 他活性分子
3.1昆虫抗菌肽简述

抗菌肽是昆虫体液免疫中重要的抗菌因子, 具有广谱抗菌性。不仅能杀死革兰氏阳性及阴性 菌,还有抗真菌、病毒、原虫及抑制癌细胞的活 性。 昆虫抗菌肽的产生, 是在外界因素诱导下发 生的生物效应。这些诱导因子既可以是致病性的 细菌,也可以是一些不造成感染的物理和化学的 因素,如超声波、 射线、 生理盐水、 聚肌胞核 苷酸等(表1)

昆虫学昆虫的免疫与抗病机制

昆虫学昆虫的免疫与抗病机制

昆虫学昆虫的免疫与抗病机制昆虫是地球上数量最多的一类生物,具有出色的适应能力和生存能力。

然而,即使如此,昆虫仍然会遭受各种微生物的感染和疾病的侵袭。

为了应对这些挑战,昆虫进化出了一套独特而高效的免疫与抗病机制。

本文将探讨昆虫学昆虫的免疫与抗病机制,以及其在昆虫学研究中的重要意义。

一、免疫系统的组成昆虫的免疫系统主要由两个层面的防御机制组成:先天性免疫与获得性免疫。

1. 先天性免疫先天性免疫是昆虫最基本的免疫反应,也是最早出现的抗病机制。

昆虫的先天性免疫是一种非特异性的免疫反应,通过快速产生抗微生物蛋白和肽来抵抗各种病原体的入侵。

这些抗微生物蛋白和肽包括抗菌肽、抗病毒肽等。

昆虫的体液中富含这些免疫蛋白和肽,它们可以直接杀伤病原体,以阻止它们的进一步侵袭。

2. 获得性免疫获得性免疫是昆虫在感染病原体后产生的一种特异性免疫反应。

与脊椎动物的获得性免疫类似,昆虫的获得性免疫可以识别并针对特定的抗原(病原体)进行攻击。

获得性免疫主要通过昆虫体内的细胞免疫和体液免疫两种方式来发挥作用。

昆虫的获得性免疫还具有记忆性,即昆虫感染一次后,会对该病原体产生长期的免疫保护,使得它们在再次感染时能够更加迅速和有效地应对。

二、抗病机制的调控昆虫的免疫系统受到多种内外因素的调控,包括遗传因子、环境因素和生活史因素等。

这些调控因素能够影响昆虫的免疫反应和抵抗病原体的能力。

1. 遗传因子昆虫的抗病机制在很大程度上受到遗传因子的控制。

不同种类的昆虫在免疫反应上存在差异,这些差异主要由它们的遗传背景所决定。

一些昆虫可能对特定病原体具有较强的抵抗力,而另一些昆虫可能对同样病原体的感染更为敏感。

通过研究昆虫的遗传因子,可以更好地理解昆虫的免疫反应和抗病机制。

2. 环境因素环境因素对昆虫的免疫反应和抗病机制同样发挥着至关重要的作用。

温度、湿度以及食物和水源的可获得性等因素都会影响昆虫的免疫功能和疾病发展。

例如,低温和干旱条件会削弱昆虫的抵抗力,使它们更容易感染病原体。

昆虫先天性免疫信号通路研究进展

昆虫先天性免疫信号通路研究进展

昆虫先天性免疫信号通路研究进展摘要:昆虫体内形成了强大的免疫防御系统,其被各种微生物攻击时能依靠病原相关分子模式识别蛋白对感染进行区分和激活体内信号通路诱导如抗菌肽之类的效应分子。

昆虫体内控制先天性免疫的信号通路分别是:Toll通路、IMD 通路和JAS/STAT通路,这3条通路在信号传递过程中存在协作,并且,这些通路与脊椎动物体内某些通路存在惊人相似、在免疫调控通路方面存在共同的进化起源。

这揭示了先天性免疫在动物体内存在的普遍性和机体抵御病原感染的重要性。

关键词:先天性免疫;病原相关分子模式;信号通路先天性免疫对于宿主防御病原微生物感染的作用重大,目前已经知道的先天性免疫系统主要有以下几大类成分:细菌识别蛋白、抗菌多肽、丝氨酸蛋白酶、蛋白酶抑制剂、其他蛋白酶如酚氧化酶以及血淋巴调节蛋白。

在过去的数年里,人们主要以果蝇和蚊子作为昆虫模式开展了一系列研究,随着对昆虫免疫系统知识的迅速积累,人们发现昆虫体内存在3条控制机体免疫反应的通路:Toll通路、IMD通路和JAS/STAT通路。

这3条通路分别通过一系列蛋白裂解反应来影响昆虫的体液免疫、细胞免疫和生长发育。

在此,我们结合自己的研究对昆虫先天免疫信号通路的组成、作用及与脊椎动物的相似性等方面作一综述,希望有助于对宿主防御病原微生物机制的理解。

1 病原相关分子的识别在微生物中存在一些与其生命活动所必须的保守结构——病原相关分子模式(PAMPs),它们在宿主中并不存在,是特异性激活先天性免疫系统的配体,信号通路中的跨膜蛋白Toll和IMD均不能直接识别这些分子.因此,信号通路只有在能特异性识别病原相关分子模式的蛋白的参与才能被激活。

通过遗传学分析,人们鉴定了果蝇和硬蝇中存在一系列介导这种特异性识别的分子,细胞因子样的多肽spaezlae便是其中之一,果蝇基因组中有6种编码这种蛋白的基因,在其缺失时免疫攻毒不能激活果蝇内Toll信号通路和防御素的表达,spaezlae需要被一系列蛋白裂解酶切割成单体才能激活Toll通路。

昆虫病原真菌在农林害虫生物防治中的应用

昆虫病原真菌在农林害虫生物防治中的应用
菌 2 1 5种 , 报 道 的新 种 达 2 4种 _ 】 。 由 于 虫 生 真
指 能够直 接侵 入健 康 昆虫 体 内、 迅 速 增殖 和导 致 昆 虫死亡 的真 菌类 群 。作 为最 早被 鉴定 为 昆虫 病 原 的微生 物 , 已成 为 昆 虫病 原 微 生 物 中最 大 的类 群 和多种 农 、 林、 卫 生害 虫 的重要 寄生性 天敌 。其 侵染 方 式 独 特 , 与细 菌 、 线 虫 和病 毒 相 比, 是 唯 一
孢( Ve r t i c i l l i u m l e c a n i i ) 。
非 常重要 的生 态作 用 。昆虫病 原真 菌作 为农作 物
害虫的一类重要致病菌 , 具 有 种类 多 、 寄 主 范 围 广, 安全 有效 、 不伤 害天 敌 , 不 易产 生抗 性 问题 , 能 达 到持续 控 害效 果 , 易 于 培养 和快 速 大 量 生产 等 优 点 。 目前 , 国际上 诸 多 学者 对 昆虫 病 原 真菌 开
2 昆 虫 病 原 真 菌 侵 染 致 病 机 理
昆虫 病原 真菌对 寄 主昆虫 侵染 致病 是一 个相 对 复杂 的过程 , 实 现 成 功致 病 取 决 于 病 原菌 的快
展 了广泛 而深 入 的研究 工作 , 取得 了显 著效 果L 2 ] 。
作 为一种 可 开发 为环境 友好 型生 物农药 的重 要 资 源, 昆 虫 病 原 真 菌 的 研 究 和 应 用 将 具 有 广 阔 的
前 e c i l o my c e s f u r mo s o r o s e u s )和 蜡 蚧 轮 枝
昆虫病 原 真菌 在 农林 害虫 生 物 防治 中 的应 用
刘 春 来 ( 黑龙 江省农 业科 学 院 植 物保 护研 究所 , 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 8 6 )

昆虫病原微生物研究进展

昆虫病原微生物研究进展

2 国内外研究进展2.1 主要研究应用类群昆虫病原真菌是昆虫病原微生物中最大的一个类群, 共有 100 多个属 700 余种, 分属于真菌的半知菌亚门、接合菌亚门、鞭毛菌亚门、子囊菌亚门及担子菌亚门中, 大部分是兼性或专性病原体。

在含有昆虫病原真菌的 100 多个真菌属中, 约 50 多个属于半知菌亚门。

目前已在生产上得到应用的主要有白僵菌、绿僵菌、拟青霉、莱氏野村菌、汤普森被毛孢、蜡蚧轮枝菌等。

3. 1 昆虫病原真菌的入侵机理根据报道 ,白僵菌、绿僵菌、汤普生多毛孢、莱氏野村菌与根虫瘟霉在入侵寄主昆虫体内直至使昆虫死亡的过程中均大致有下面 4 个阶段。

3. 1. 1 分生孢子附着于寄主体表 ,产生或不产生附着孢。

3. 1. 2 附着的分生孢子产生胞外酶 ,主要是几丁质酶和各种不同的蛋白酶类 ,可分解寄主昆虫的体壁。

3. 1. 3 萌发的孢子侵入寄主昆虫体内。

3. 1. 4 菌丝体在虫体内生长 ,消耗虫体内营养并分泌毒素杀死寄主昆虫。

许多资料报道认为:病原真菌分泌的毒素是昆虫死亡的主要原因。

较新近的对金龟子绿僵菌侵机理更为细致的研究认为:几丁质酶和蛋白酶类以及真菌毒素的产生与昆虫病原真菌的致病力有关。

国外专家经系统地研究绿僵菌的酶系 ,认为弹性凝乳蛋白酶的活性决定绿僵菌的侵染力 ,并且对编码弹性凝乳蛋白酶的基因进行了克隆 ,准备在植物中选用这种基因[ 23 ],这为用分子生物学技术改良菌株或育种创造了条件。

昆虫病原真菌代谢产物及其作用昆虫病原真菌的代谢产物从作用上可分为 3 类。

除了可杀死昆虫的毒素外 ,还有对植物生长有调节作用的激素类物质以及对人体有保健作用的营养物质 ,有些真菌的分泌物还可抑制植物病害的发生。

4. 1 产生杀虫毒素的昆虫病原真菌的主要类别目前已报道的可以产生毒素的昆虫病原真菌主要包括球孢白僵菌和卵孢白僵菌 ,它们在孢子萌发及菌丝生长中均能分泌毒素。

绿僵菌的培养滤液和菌丝体中均能提取出毒素物质。

冬虫夏草提取物免疫调节作用的研究进展

冬虫夏草提取物免疫调节作用的研究进展

冬虫夏草提取物免疫调节作用的研究进展林思默冬虫夏草是真菌寄生在昆虫尸体内之后形成的干燥复合体。

现代药理学研究显示冬虫夏草具有多种药理作用,其中对于免疫调节存在双向作用。

虫草各提取物对机体的免疫调节作用已被广泛研究。

本文现对于近年来冬虫夏草提取物免疫调节的实验研究进行综述,并对虫草及其人工制剂的发展进行展望。

冬虫夏草(Cordycepssinensis,C.sinensis)是一种野生植物性药材,来源于寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫体上的一类麦角菌系真菌与幼虫遗体组成的复合式植物体。

其"虫"是指虫草类蝙蝠蛾的幼虫尸体,“菌”是指麦角菌科虫草类真菌。

冬虫夏草最早记载于清朝吴氏医学专家撰写的《本草从新》,其中提及虫草具有“补肺益肾、止咳化痰、已劳嗽”的作用,并在长期的医疗实践中得到验证。

现代研究表明,冬虫夏草具有调节免疫系统功能、抗恶性肿瘤、促进机体细胞损伤修复、抗自由基、抗氧化,延缓衰老、保护心肌及血管细胞,改善心血管功能、护肝作用、调节呼吸系统功能、保护肾脏功能、调节血液系统功能和调节血脂的作用。

研究人员对冬虫夏草及其菌丝体的化学成分进行了广泛的研究,结果显示其化学成分大致可分为多糖类、蛋白质及氨基酸类、脂类、麦角甾醇类、微量元素等。

在众多活性成分中,目前研究最多并且药理学功效最为显著的有虫草多糖、虫草素、麦角甾醇。

现代药理研究表明,冬虫夏草对免疫功能具有双重调节作用,既能够持续增强免疫力,以提高机体抵抗疾病的能力;也可以发挥免疫抑制作用,在炎症、过敏疾病以及自身性免疫疾病的治疗中有重要意义。

1、粗提物研究人员使用多种体内药物诱导免疫抑制模型,对虫草粗提物对于免疫增进的药理作用进行研究。

我国研究人员对氢化可的松导致的免疫损伤动物模型使用了冬虫夏草提取物进行干预,结果显示冬虫夏草干预后免疫受损小鼠的特异性免疫功能和非特异性免疫功能均得到改善。

Zhu等对新鲜蛹虫草以及干燥子实体对于环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠的免疫调节能力进行了比较,发现两者均对于免疫抑制小鼠的体内外脾、胸腺指数、脾淋巴细胞活性、巨噬细胞功能、IL-2、IFN-!水平有显著的增强作用,但新鲜优于干燥的作用。

试论植物内生菌及其代谢产物抗虫活性研究进展

试论植物内生菌及其代谢产物抗虫活性研究进展

试论植物内生菌及其代谢产物抗虫活性研究进展摘要:在我国传统农业发展中,农药是防止农作物病虫害的主要方法,但是由于农药的残留度高、污染性强,因此对人的身体健康和生态环境都造成了不利影响。

近年来,随着相关科研技术的进步,生物防控逐渐成为了一种流行的病虫害防治方法。

内生菌在植物体内普遍存在,内生菌及其代谢产物的抗虫活性作为一种有可能替代化学农药的有效方法,对于生态环境保护和农业生产进步都有极其重要的现实意义。

关键词:植物内生菌;代谢产物;抗虫活性;生物防止一、植物内生菌的多样性植物内生菌是一个多样性十分丰富的生物类群,包含的种类多,涉及范围广,不仅在小麦、马铃薯、番茄等农作物中普遍存在,而且在红杉、松树、樟树等树木的树皮中也有较高的含量。

由于植物内生菌的普遍存在性,为开展生物活性试验研究提供了丰富的材料,在一定程度上推动了内生菌及其代谢产物抗虫活性的研究进程。

植物内生菌按照菌落组成方式的不同,可分为内生细菌、内生放线菌和内生真菌,其中内生细菌主要分布在小麦、马铃薯等农作物植物中,内生放线菌主要分布于灌木、蕨类植物等草本植物中,内生真菌则主要分布在红杉、云杉等木本植物中。

虽然植物内生菌的分布和成分存在较大差异,但是其功能缺具有高度的类似性,通过国内外的研究发现,在不同种类的植物体内,内生菌及其代谢物对害虫的生长、繁殖具有明显的抑制作用,而对于一些危害性较强的植物病原菌则能够直接杀死。

由此试验结论可知,植物内生菌在植物病虫害防治方面具有良好的效果,为生物防治病虫害提供了新思路。

二、植物内生菌的抗虫作用提高宿主的抗虫性:化学农药对植物病虫害的防治起到了重要作用,但化学农药特异性差,持久性差,易造成生态失衡,还造成土壤、水源污染等严重的环境问题。

近年来,利用内生真菌进行植物病虫害的生物防治越来越受到人们的重视,植物内生真菌的抗虫杀虫谱宽广,对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和半翅目等多种重要农业害虫都具有显著的抗虫杀虫活性。

toll样受体及其研究进展

toll样受体及其研究进展

Toll样受体、信号通路及其免疫的研究Toll样受体最早是在研究果蝇胚胎发育过程中发现的,它不仅是果蝇胚胎发育过程中的必需蛋白,而且在免疫应答过程中具有重要作用[1]。

Toll 样受体(TLRs)是一个模式识别受体家族,它们在进化上高度保守,从线虫到哺乳动物都存在TLRs,它能识别病原微生物进化中保守分子,如脂多糖(LPs)、肽聚糖、酵母多糖以及病原微生物的核酸等等.脂多糖受体TLR4是发现的第一个TLRs,至今在动物中已经发现15种TLRs(在人体已经发现11个成员,即TLRl~TLRl0和TLRl4,小鼠不表达TLR10,但发现了TLR11—13[2],在鸡中发现了TLR15[3]。

哺乳动物的TLRs同果蝇的TLRs 一样,同属于I型跨膜蛋白,主要由3个功能区构成:胞外区、跨膜区和胞内区。

胞外区具有富含亮氨酸的重复序列,能够特异识别病原微生物进化中保守的抗原分子——病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)[4]。

为了有效地抵抗入侵的病原体,机体需要对多种PAMPs产生适当的免疫应答, TLRs可以通过识别PAMPs诱发抵抗病原体的免疫反应。

而且TLRs也参与识别有害的内源性物质.1. Toll样受体1.1 Toll样受体的发现Toll是在昆虫中发现的一个受体蛋白,参与昆虫胚胎发育时背腹肌极性的建立。

进一步研究发现,Toll胞内区与哺乳动物中自介素-1受体(IL-1R)的胞内区具有很高的同源性,下游的信号转导通路通过NF—kB样因子发挥作用。

IL-1R是免疫相关分子,而且昆虫中抗微生物的多肽基因上游大多有NF—kB样因子结合位点,是否Toll蛋白也参与昆虫的天然免疫反应调控?研究证实Toll 参与昆虫的抗真菌免疫.真菌感染时果蝇Toll 通路被激活,诱导大量的抗真菌肽Drosomycin,Toll的突变导致果蝇极易受到真菌的感染[1]。

球囊菌侵染对意大利蜜蜂幼虫肠道免疫与解毒相关基因表达及蛋白质、脂质和糖类含量的影响

球囊菌侵染对意大利蜜蜂幼虫肠道免疫与解毒相关基因表达及蛋白质、脂质和糖类含量的影响
UgusOca dxvee were raised in the laboratog. Each 3-day-old dxve was inoculated with 2 X 106 spores/mL of A. api in the treatment group, and that in the control group was fed with the nownal food. Then, the gut samples of 6-day-old lawve were cofected. The expression levels of genes related ta immune, detoxiPcation and development and genes of pathogens in the gut samples were detected by qRT-PCR, and the conmnts of proteins, VpiUs, glucose, and glycogen in the gut sampbs were detewnined by biochemicyt methods. & Results ] After A. apis infection, the expression levels of immune-related genes LOC406144, ApH1, Def1, Def2, LOC406142, PGRP-SA, Pgr-sO, PGRP-S3 , PGRPCc, GNBPC , GNBP3 , PPOacC, LOC552247, domeless, KATA and bsO in the /xv# gut of A. m. Ugusticp were significyntty up-rexulated and that of cactus was signiUcyntty down-rexulated. The expression levels of detoxification-related genes Cat, GSTS3 , C;4g11, LOC725294, Ampka-rO , LOC411223 , LOC409791, AmNOS and Sod2 in the lacvl gut of A. m. Ugustea infected by A. api were significyntty up-rexulated and those of CYP6AS14 , CPR14 , CYP306A1 and LOC100576555 were signific#tly down-rexulated. The expcssion bvei of development-related gene usp in the lacvl gut of A. m. Ugusticp infected by A. api was signUicyntty up-rexulated and those of VGMC, HEX70b and Vg were signUicyntty down-rexulated. The expression levels of pathogen genes BQCV capsid proteio and Ascosphaero api 28 S rRNA in the /xvel gut of A. m. Ugustea infected by A. api were significyntty up-rexulated. The content of proteins and VpiUs in the lacel gut of A. m. Ugustica infected by A. api were signiUcyntty down-rexulated, and those of glucose and glycogen were significyntty up-rexulated. & Conclusion' The A. apio infection influences theeypeesion oegeneseeeated toimmune, detoyieication and deeeeopmentand genesoepathogensin the gutoeA m lcgu-ecca eaeeae, aectingtheimmuneeesponseand eneeg$steeseesponseand acceeeeating theeosoepeoteinsand eipidsand theeneeg$eeseeeation oegeucoseand gecogen, and thesema$eesuetin abnoemaeph$sioeogicaeactieitiesoeA m lcgu-ecca eaeeae. Key words: Api 01X1110 UgusOca % Ascosphaera api % immune-related gene % detoxiUcation-related gene % immune response % nutments

家蚕的免疫应答与抗病性研究进展

家蚕的免疫应答与抗病性研究进展

家蚕的免疫应答与抗病性研究进展家蚕是我国重要的经济昆虫之一,世界各国也都十分注重家蚕的研究。

家蚕作为重要的蛋白质资源,在世界范围内具有广泛的应用前景。

但是,家蚕也面临着多种疾病的威胁,例如传染性单核细胞增多症病毒病、家蚕核多角体病、家蚕丝球菌病等。

这些疾病不仅会对家蚕的生长和发展造成影响,也会对家蚕的产业发展造成困扰。

因此,对家蚕的免疫应答和抗病性研究具有重要的理论和应用价值。

一、家蚕的天然免疫系统家蚕的天然免疫系统包括先天免疫和适应性免疫。

其中先天免疫是家蚕在生命早期获取的免疫能力,是一种原始的免疫方式,通过由遗传的或非特异性的机制来抵御环境中的致病微生物。

适应性免疫则是只有在发生感染后才会产生的免疫效应,主要包括T细胞和B细胞的作用。

家蚕的天然免疫系统中,主要包括诸如激活的蛋白酶、缺失的蛋白、自杀基因、小颗粒物和自噬损伤机制等多种反应。

这些反应不仅能够有效地抵御致病微生物的入侵,还能够对损伤和组织修复产生积极的作用。

二、家蚕的免疫应答研究进展在过去的几十年中,家蚕免疫学的研究取得了显著的进展,尤其是在对家蚕免疫应答的研究方面。

科学家们通过对家蚕免疫系统和病毒感染过程的深入研究,发现了许多关键因子,并揭示了家蚕的免疫应答机制。

例如,科学家们发现家蚕中一种名为“家蚕降钙素”的天然抗菌肽具有广谱的抗菌活性,同时具有免疫调节、炎症抑制和细胞凋亡抑制等多种功能。

此外,家蚕中的一种谷氨酸蛋白酶称为"家蚕黑角质蛋白酶",也是参与家蚕免疫应答的重要因子之一。

家蚕黑角质蛋白酶通过水解异构酶抑制因子来激活免疫反应,同时还参与抗菌、清除自由基和消化碳水化合物等多种生物过程。

此外,家蚕的RNAi和微生物组研究也吸引了科学家们的广泛关注。

研究表明通过RNAi技术可以有效地抑制病毒复制,防止病毒繁殖。

此外,微生物组研究表明家蚕的肠道和体表都寄生着大量的细菌和真菌,家蚕的细菌群落与致病微生物的抗性也有着密切的联系。

诱导植物抗虫性研究进展

诱导植物抗虫性研究进展

植物诱导抗虫性研究进展李许可(山东农业大学植物保护学院,山东泰安271018)摘要:本文综述了近年来植物诱导抗虫性的研究进展,分析了植物诱导抗虫性的一般特征,作用机理,诱导因子等。

浅析了外源茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酸(MJA)胁迫诱导植物抗虫性的功能及作用;探讨了JA和MJA研究的意义,并展望了茉莉素可能的应用前景。

关键词:诱导抗虫性;茉莉酸;研究进展植物对植食性昆虫的抗性可包括两个方面,即植物的组成抗性(onstitutive resistanee)和诱导抗性(indueedresistanee)。

组成抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻前就已存在的抗虫特性;而诱导抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻后所表现出来的一种抗虫特性[l,2]。

根据作用世代的不同,诱导抗性又分为迅速的诱导抗性(raPidlyinducedre-sistanee,RIR)和滞后的诱导抗性(delayedindueedresistanee,DIR)。

前者是指对当前世代的植食性昆虫的影响,而后者是指对后续的1~几个世代的植食性昆虫的影响[3]。

植株内次生物质和营养物质发生变化是植物诱导抗虫的生理生化基础,这些变化起着直接的防御作用,一些研究报道都证实了这一点。

研究植物的诱导抗虫性,不仅能在理论上加深对植食性昆虫种群动态机制、昆虫与植物相互关系、昆虫种间种内相互作用以及昆虫群落构建机制等的认识[2,4],而且还能在实践上从一个侧面补充和完善害虫综合治理,如培育具强诱导抗虫性的作物品种、开发利用诱导剂、重新完善和制定EIL[5]等等。

因此,自70年代中后期开始有关植物诱导抗虫性的研究已受到各国学者的高度重视。

到目前为止,国内外已在多种植物系统上进行了诱导抗虫性的研究,其中既有一年生植物亦有多年生植物,既有落叶植物亦有常绿植物。

通过这些研究发现,除了植食性昆虫以外,还有其它多种生物(真菌、细菌、病毒等)和非生物(植物生长调节剂、除草剂、机械损伤、某些无机化合物等)因子,创亦能诱发植物的诱导抗虫性。

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响【摘要】绿僵菌是一种可以侵染黏虫的真菌,其侵染对黏虫免疫反应产生了一系列影响。

研究表明,绿僵菌侵染会引起黏虫免疫系统的激活,调控其免疫反应,并影响其抗病能力。

绿僵菌侵染还会影响黏虫免疫基因的表达,及其免疫调节途径。

未来的研究可以进一步探讨绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的研究成果,探索其未来研究方向,以及探讨其意义和应用价值。

这些研究为理解绿僵菌侵染与黏虫免疫反应之间的关系提供了重要参考,有助于开发相关的应用和控制策略。

【关键词】绿僵菌;黏虫;免疫反应;调控;抗病能力;基因表达;调节途径;研究成果;未来研究方向;意义;应用价值。

1. 引言1.1 绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响研究表明,绿僵菌侵染会引起黏虫免疫系统的激活,促使宿主产生一系列免疫反应以应对寄生真菌的侵袭。

绿僵菌侵染还会对黏虫免疫反应进行调控,影响其抗病能力。

研究者还发现,绿僵菌侵染会影响黏虫免疫基因的表达,对免疫调节途径产生影响。

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的影响是多方面的,研究这一领域有助于揭示绿僵菌和宿主之间的相互作用机制。

未来的研究方向包括进一步探究绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的调控机制,以及研究其在农业害虫控制中的应用潜力。

绿僵菌侵染对黏虫免疫反应的研究成果有望为农业生产提供新的防治手段,具有重要的理论和应用价值。

2. 正文2.1 绿僵菌侵染引起黏虫免疫系统激活绿僵菌是一种寄生真菌,能够侵染多种昆虫,包括黏虫。

黏虫是一类重要的害虫,在农业生产中造成严重的损失。

研究表明,绿僵菌侵染能够引起黏虫免疫系统的激活,从而对宿主产生一系列免疫反应。

在绿僵菌侵染的过程中,真菌产生的外源抗原可以诱导黏虫免疫系统的激活。

这些抗原被黏虫体内的免疫细胞识别并触发一系列的免疫应答。

一些免疫细胞会释放炎症介质,引起炎症反应,从而吸引更多的免疫细胞聚集在感染部位,加强免疫反应。

绿僵菌侵染也会激活黏虫免疫系统中的信号通路,促使免疫相关基因的表达。

昆虫免疫学研究昆虫免疫系统的工作原理

昆虫免疫学研究昆虫免疫系统的工作原理

昆虫免疫学研究昆虫免疫系统的工作原理昆虫是地球上最为成功和多样化的动物之一,它们在进化的过程中逐渐发展出了一套高效的免疫系统,以抵御来自外界的病原体和其他有害生物的攻击。

这一免疫系统的工作原理一直是昆虫免疫学的研究重点之一。

一、免疫系统的组成昆虫的免疫系统主要由两个部分组成:先天免疫和获得性免疫。

其中,先天免疫是一种原始的、广泛适用于各种病原体的免疫反应;获得性免疫则是通过记忆机制,对先前曾感染过的病原体做出特异性反应。

在昆虫的先天免疫系统中,主要包括以下几个组分:表皮屏障、具有抗菌作用的物质、免疫细胞和酶系统。

表皮屏障是昆虫身体外层的一层保护膜,可以有效地防止病原体的入侵。

另外,昆虫体内分泌的具有抗菌作用的物质,如抗菌肽、抗菌蛋白等,也是昆虫先天免疫系统中的重要组成部分。

免疫细胞主要包括血细胞和脂肪细胞,它们能够吞噬和消化外来的病原体。

酶系统则通过分解细菌的细胞壁成分,破坏其结构和代谢过程,从而起到抵抗感染的作用。

二、免疫系统的工作原理免疫系统的工作原理主要包括病原识别、信号传递和效应反应三个过程。

病原识别是免疫系统的第一步,昆虫通过识别病原体表面的特定分子,如病原相关分子模式(PAMPs)和宿主相关分子模式(DAMPs),来判断是否存在感染。

病原识别的主要方式包括溶菌酶样受体和类胸腺细胞识别受体等。

在识别到病原体后,昆虫免疫系统会通过信号传递机制,将感知到的信息传递给下游的免疫效应器官。

这一过程主要通过Toll和Imd信号通路来实现。

Toll信号通路主要参与对真菌和寄生虫的抵抗,而Imd信号通路则主要参与对细菌感染的抵抗。

最后,免疫系统的效应反应阶段,是昆虫免疫系统对感染做出的具体反应。

在这一阶段中,免疫细胞会释放一系列的细胞因子和抗菌物质,来抵抗感染。

同时,免疫系统还能够激活昆虫的凋亡机制,以清除感染细胞。

三、调控与适应昆虫免疫系统的工作具有高度的调控性和适应性。

在感染过程中,免疫系统会根据病原体的类型和感染程度,调节免疫反应的强度和持续时间。

昆虫共生微生物及其功能研究进展

昆虫共生微生物及其功能研究进展

http : ! www. insect. cry. cndol : 10.16380/j. kcb.2021.01.0131 月 Januaa2021, 64(1): 121 -140昆虫学报ACTAENTOMOLOGICASINICA昆虫共生微生物及其功能研究进展王渭霞打朱廷恒2'**,赖凤香1!"基金项目:中央级公益性科研基本科研业务费专项资金(2017RG005)作者简介:王渭霞,女,1974年2月生,甘肃渭源人!硕士!副研究员!研究方向为水稻害虫防治以及害虫分子生物学! E-mail : wangeVVT* 通讯作者 Corresponding authore , E-mail : thzhu@ zjut. edu. cn % laifengxiang@ caas. cn收稿日期 Received : 2020X7X4% 接受日期 Accepted : 2020-09-F3(1.中国水稻研究所,杭州310006 %2.浙江工业大学生物工程学院微生物研究所,杭州310014)摘要:昆'体内共生微生物能够占到昆'生物量的1% -10%,主要包括细菌、真菌、古菌和病毒$ 昆'与共生微生物共进化形成共生体,共生微生物在昆'生物学性状、多样性形成、生态适应性与抗逆性等多方面发挥着重要的作用。

昆'中的农作物害'严重影响农业生产$本文对2000年以来农业害'共生微生物的多样性、研究方法和功能机制、共生微生物之间的互作以及在害'防控中 的应用等方面的研究进展进行综述和展望。

随着分子微生态学、宏基因组测序等先进研究方法的不断开发应用,对农业昆'害'共生微生物研究的广度和深度都有了突破。

发现共生微生物主要 通过以下方式影响宿主昆':(1)合成营养物质或产生消化酶促进宿主生长发育、拓展宿主生态位;(2)产生保护性代谢物直接保护宿主抵御胁迫,或通过调控寄主植物的防御反应间接地保护宿 主;(3)产生活性物质调控宿主的生殖、交配、聚集和运动等行为。

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immunity mechanism , model receptors , signal t ransmission , humoral immunit y and cell immunity.
Key words : f ungus ; insect immunity ; pat h of signal t ransmission
不同病原的感染可能引发不同的免疫反应 ,其 机制也有所不同 。最常规的感染是虫体由食物摄入 病原物或受伤的情况下 ,即细菌和病毒进入消化道 或通过伤口引发感染 。目前大部分的研究主要集中 于这种感染引发的昆虫免疫反应 ,并对其机制进行 了深入研究 。然而 ,对于外源性真菌能直接穿透昆 虫表皮进入体内定殖寄生并诱发昆虫免疫反应的相 关报道相对较少 。为此 ,作者就国内外对真菌感染 昆虫的机制以及昆虫对真菌感染的免疫反应方面的 研究进行了综述 ,以期对同类研究提供参考 。
制 、模式受体 、信号转导 、体液免疫 细胞免疫等方面的研究进行综述 。
[ 关键词 ] 真菌 ; 昆虫免疫 ; 信号传导途径
[ 中图分类号 ] S476 + . 12
[ 文献标识码 ] A
Research Progress in Insect Immunit y Respo nse Induced by Fungi
2 血细胞介导的免疫应答
真菌突破昆虫表皮的障碍 ,进入血淋巴后首先 面临的是血细胞的识别和攻击 。对病原菌真菌感染 的细胞免疫主要涉及吞噬 、包囊 、结节等反应[17] 。 已报道的昆虫血细胞有原血细胞 、粒细胞 、珠血细 胞 、浆血细胞及类绛血细胞等 。一般认为主要是浆 细胞和粒细胞在免疫反应中起作用 ,浆细胞是具有 吞噬功能的血细胞 ,粒细胞是具有包囊大分子物质 并去核化形成结节 ,引发酚氧化酶激活产生黑化的 多功能细胞 。
YAN G Xiao2feng , ZHOU Xiao2xia , ZH EN G Xiao2li
( College of Bioengi neeri ng , Chongqi ng Universit y , Chongqi ng 400044 , Chi na)
Abstract : The paper reviews t he research p rogress in insect immunity respo nse induced by f ungi f ro m five aspect s of
到目前为止 ,已报道的昆虫抗菌肽有 200 多种 , 涉及鳞翅目 、双翅目 、鞘翅目 、半翅目 、等翅目和膜翅 目共 6 个目的昆虫 。昆虫受到微生物感染或损伤 后 ,脂肪体和血细胞会迅速合成一些抗菌肽 ,这些抗 菌肽分子被分泌到血淋巴中消灭入侵的病原物 。另 外 ,昆虫的血细胞 、上皮组织 、唾液腺和中肠等也能 产生抗菌肽或抗菌蛋白 。
细胞免疫和体液免疫往往是相互协同 、相互作 用的 。血浆中的某些免疫因子可以影响血细胞的免 疫功能 ,如凝集素可以促进血细胞对微生物的识别 和吞噬作用 ,而酚氧化酶可以促进结节的黑化等 。 血细胞也能分泌抗菌因子释放血淋巴中参与防卫反 应 。此外 ,血细胞在参与血凝块的形成的构成中 ,粒 细胞和浆细胞先形成凝块 ,在类绛细胞 、酚氧化酶等 级联作用下 ,形成黑色素和黑化物引发黑化现象 ,堵 塞伤口 ;某些昆虫的血细胞也能产生酚氧化酶 ,参与 昆虫的免疫反应 。因此 ,昆虫的免疫反应是细胞免 疫和体液免疫协同作用 、相互配合的一个完整开放 的免疫系统 。
抗菌肽可分为抗细菌肽和抗真菌肽 。研究发 现[19] ,抗细菌肽基因的表达主要受到转录水平的调 控 ,抗真菌肽的表达则在转录和翻译水平都受到调 控 。真菌侵染激活 Toll 信号途径 ,调控抗真菌肽基 因的 表 达 。目 前 已 发 现 的 抗 真 菌 肽 有 天 蚕 素 (cecropin ) 、死 亡 素 ( Thanatin ) 、果 蝇 抗 真 菌 肽 (dro so mycin) 、黑鳃金龟毒 Ⅲ( holot ricin 3) 、线肽素 ( metchnikowin) 、贻贝素 ( mytimycin) 、碧蝽金属肽
1 真菌侵染方式和致病机理
1. 1 真菌作用方式 病原真菌是昆虫病原微生物 (细菌 、真菌和病
毒) 中最大的一个类群 ,约有 750 多种 ,寄主范围较 广 ,可寄生 5 目 24 科 200 余种昆虫 。虫生真菌可以 通过体壁 、气门和消化道等多种途径侵染寄主 。已 知真菌感染昆虫的方式有 3 种 :直接喷洒真菌孢子 使其接触虫体 ,常规接种病原真菌即涂抹或滴加油 剂以及注射孢子或分生孢子 。前者为自然接种 ,常 用于田间试验 ,后两种方式主要用于实验室研究 。 对于注射接种病原真菌 ,人们认为由于真菌绕开了 昆虫的体表屏障直接进入血淋巴 ,不能真实反映昆 虫对真菌的免疫反应 ,但是这种说法有待验证[5] 。 1. 2 真菌致病机理
许多研究表明 ,注射真菌孢子或分生孢子能提 高酚氧化酶的表达水平[30] ,常规接种绿僵菌孢子能 导致血 淋 巴 中 前 酚 氧 化 酶 而 不 是 酚 氧 化 酶 的 升 高[31] 。可能的原因是寄主增加前酚氧化酶应对感 染 ,而某些真菌能抑制酚氧化酶的激活 ,如甜菜夜蛾 被感染白僵菌后酚氧化酶的活性和分布有明显的降 低[32 ] 。
贵州农业科学 2008 ,36 (5) :73~76 Guizhou Agricult ural Sciences
[ 文章编号 ]100123601 (2008) 052030220073204
真菌诱导的昆虫免疫反应研究进展
杨晓峰 , 周小霞 , 郑小莉
(重庆大学 生物工程学院 , 重庆 400044)
2008 ,36 卷
建立感染[11212 ] 。一旦有致病能力的病原真菌突破寄 主的防线后 ,就会利用寄主体内营养物质进行迅速 增殖 ,使得寄主体内菌丝 、菌丝段和芽孢不断增殖 , 并随着血液的循环和自身的生长集结到体内各组织 周围 ,直至布满整个体腔和定殖于各组织器官 。导 致宿主昆虫营养衰竭 、抵抗力降低 、体液循环受阻和 组织器官发生病变 。同时 ,真菌毒素的作用以及引 发的寄主生理生化上的变化如血腔的 p H 改变 、酶 活性变化 、昆虫脱水等 ,最终导致虫体死亡[13216 ] 。
早期感染时吞噬起着重要角色 ,不能被吞噬的 较大病原生物则通过血细胞成囊反应 ,结节引起酚 氧化酶的激活而形成黑化[6 ] 。Pech[18] 观察到浆细 胞和单核的粒细胞形成包囊 ,这个包囊能限制入侵 病原物产生氧自由基或者由于缺失营养而导致死 亡 。在真菌感染条件下 ,血细胞尤其是浆细胞和粒 细胞如何识别自我或非自我结构 ,越来越多的证据 表明 ,在昆虫中真菌的细胞壁被识别是通过 lectin 识别蛋白结合聚糖如β21 ,32葡聚糖 ,但是血细胞如 何识别真菌并激活昆虫免疫反应的机制仍不清楚 。
(metchni2kowin) 、防卫素 ( defensins) 、蝎血素 ( an2 drocto nin) 、溶菌酶 (lysozyme) 及人工改造的各种抗 菌肽等 ,其中有些还兼具抗细菌功能[20 - 21] 。Fehl2 baum[22] 和 Lambert y[23] 分别从果蝇和寄生蜂中分 离出 类 似 防 御 素 的 抗 真 菌 肽 dro so mycin 和 he2 lio micin ,这两种抗菌肽只对真菌有抗菌效果而对细 菌无效 ,Schuhmann[24] 在大蜡螟幼虫体内识别又一 个抗真菌肽 gallerimycin ,对绿僵菌有抗性 ,但是对 酵母 、革兰氏阴性和阳性细菌无抑制作用 。
关键[5] 。附着胞经过一段时间的膨大并形成与感染
密切相关的结构 ———侵入钉 (infectio npegs) , 病原 真菌借此侵入寄主体内[728] 。
病原真菌侵入寄主体内后 ,首先面临的是寄主 免疫系统的抵抗[9210 ] 。尽管昆虫的免疫系统比较原
始 ,但它们仍能对昆虫病原菌作出强烈的免疫反应 甚至可能将其消灭 ;而昆虫病原真菌则可能分泌出 特殊物质以抑制或逃避宿主的细胞免疫反应使真菌
[ 收稿日期 ] 2008204210 ; 2008206206 修回 [ 作者简介 ] 杨晓峰 (1981 - ) ,男 ,在读硕士 ,研究方向 :资源微生物及其利用 。E2mail :yang3536 @126. co m
·74 · 贵 州 农 业 科 学
迄今为止 ,对昆虫病原真菌致病机制的研究主 要集中在真菌穿透寄主表皮过程中产生的一些水解 酶类 ,其中蛋白酶和几丁质酶等主要水解酶类在真 菌穿透寄主表皮过程中起着十分特殊的作用[6] 。虫
生真菌穿透寄主昆虫体壁的一般过程为 :分生孢子 首先贴附于寄主体表 →孢子萌发形成芽管 →芽管末
端分化出附着胞 →附着胞长出侵染钉或侵染菌丝 → 入侵菌丝穿透体壁进入血淋巴 。在此过程中 ,附着 胞既是侵染结构 ,又可促进附着 ,并且可在体表寻找 适当的入侵位点 ,附着胞通过机械力和水解酶 (蛋白 酶 、几丁质酶等) 的共同作用穿透昆虫体壁 。分生孢 子是否能附着在昆虫体表并萌发是整个侵染过程的
3 体液免疫
体液免疫是指昆虫体内正常存在或受诱导由脂 肪体和血细胞产生的体液免疫因子 。其中包括抗菌 肽 、抗菌蛋白 、凝集素 、溶菌酶 、酚氧化酶等物质 。研 究表明[6] ,诱导源具有非专一性即不同的诱导源可 产生性质相同的抗菌物质 ,且各种单一诱导源诱导 的抗菌物质具有广谱抗菌性 。 3. 1 抗菌肽及抗菌蛋白
酚氧化酶是以无活性的酶原形式即前酚氧化酶 广泛分布在昆虫血细胞和血淋巴中 ,负责催化单酚 氧化联苯酚和联苯酚转化为多醌 。前酚氧化酶的激 活来自于创伤的胁迫或微生物的入侵引起的 。酚氧 化酶级联产物在节肢动物中被认为参与伤口愈合 , 表皮骨骼化以及识别和黑化外源物 。各种微生物细 胞壁如 L PS、海藻多糖 、酵母聚糖等能激活丝氨酸 蛋白激酶 ,依赖钙离子的丝氨酸蛋白激酶的级联反 应调节前酚氧化酶的激活 ,感染后寄主的表皮 、血细 胞囊化 、包囊形成黑色素即黑化现象[6] 。目前 ,认为 酚氧化酶是重要的体液免疫因子 。
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