我院邱剑丰博士后在《Insect Science》上发表题为“Temporal transcriptome reveals that circadian clock is involved in the dynamic regulation of immune response to bacterial infection in Bombyx mori”的研究论文,该成果揭示了家蚕生物钟对细菌侵染免疫响应的动态调节机制,为宿主抗菌机制提供了新颖的见解。徐世清教授课题组2021届博士生崔文沼和博士后张强为论文共同第一作者,司马杨虎教授及其他三位研究生、北部湾大学王玉军研究员为共同作者。该论文得到国家自然科学基金(32172794)和博士后科学基金(2021M692343)的资助。
家蚕(Bombyx mori)是无脊椎模式动物,也是重要的经济昆虫,其分泌的蚕丝是一种广泛利用的优秀天然生物蛋白质材料。细菌病是养蚕生产的常见病害,对蚕茧生产危害重大。包括家蚕在内的昆虫缺乏适应性免疫系统,完全依靠物理屏障和先天免疫系统抵抗致病菌。家蚕抵抗细菌侵染的免疫防疫主要通过体液免疫(黑化作用、抗菌肽)和细胞免疫(吞噬、包被),细菌入侵后的免疫防疫策略决定着家蚕的命运。
生物钟是生物适应地球环境24 h周期变化而形成的内在计时器,是生物体生理功能与外界环境之间保持协调的重要调控机制。该课题组研究发现,家蚕的免疫能力具有明显的昼夜节律,其免疫抵抗力随着昼夜时间和感染阶段波动变化。敲除时钟基因Cryptochrome1 (Cry1)家蚕的分子时钟功能失调,扰乱了抵抗细菌侵染的节律性基因的表达模式,导致感染后期的Imd和Toll免疫通路不能被激活(如下图)。该研究总结了家蚕感染细菌后的免疫响应和时钟控制模型,为昆虫抗菌机制研究提供了新的思路。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1744-7917.13043