2017年3月1日,国际微生物学顶级学术期刊《自然 微生物学》 (Nature Microbiology) 以长文 (Article) 的形式在线揭晓了“A Mesh-Duox pathway regulates homeostasis in the insect gut (Mesh-Duox 信号通路在调理昆虫肠道稳态中的作用研究)”的学术论文。该研究首次在主要病媒昆虫中剖析肠道微生物在非熏染条件下维持稳态的分子机制,随后使用果蝇模子对发明的分子机制举行了验证。
埃及伊蚊是登革病毒、寨卡病毒、黄热病毒的主要撒播前言。在自然条件下,蚊虫通过吸收熏染宿主的血液获抱病毒熏染。含有大宗病毒的血液进入蚊虫肠道后,病毒需要战胜蚊虫的中肠屏障 (Midgut barrier) 才华乐成进入蚊虫血腔,并在蚊虫组织中实现系统性熏染。中肠屏障是决议蚊虫对病毒易感性的决议性因素,其中肠道内定植的大宗微生物菌群是中肠屏障的主要组成部分。当病毒通过吸血进入蚊虫肠道后首先与肠道微生物菌群直接接触。因此,研究并剖析蚊虫肠道微生物的稳态调控机制尤为主要。
昆虫肠道细胞通过双氧化酶 Duox 爆发的活性氧 ROS (Reactive oxygen species) 对肠道微生物菌群举行调控,可是 Duox 系统调控肠道菌群的分子机制却没有获得有用剖析。
在该项研究中,研究者首先使用 RNA 滋扰 (RNAi) 筛选的要领,在埃及伊蚊体内判断出一种细胞膜卵白 Mesh 在肠道共生菌调控的历程中起到主要作用,随后判断出 Mesh 通过 Arrestin 介导的 MAPK JNK/ERK 的磷酸化级联反应,引起双氧化酶 Duox 的表达转变,导致天生的 ROS 水平转变,最终对肠道共生菌的增殖举行调控。随后,研究者在果蝇模子中对发明的分子机制举行了周全验证。该研究展现了主要病媒昆虫肠道微生物菌群稳态的调控机制。
该研究获得了国家自然基金委“优异青年科学基金”及面上项目、清华 - 北大生命科学团结中心经费、英国医学会“牛顿高级学者”项目、科技部重点研发妄想及熏染病重大专项的支持。
清华大学医学院程功研究员为该论文通讯作者,清华大学生命科学院高冠军研究员为本论文配合通讯作者。来自程功研究组的博士后肖小平、庞晓静、以及来自高冠军研究组博士研究生杨丽娟为本文的配合第一作者。