5月22日，國際學(xué)術(shù)期刊《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所王四寶研究組題為Insect pathogenic fungus interacts with the gut microbiota to accelerate mosquito mortality 的研究論文。該研究揭示了病原真菌利用腸道微生物加速殺蚊的新機制。

蚊蟲傳播多種疾病，嚴重威脅人類的生命健康。蚊蟲控制是阻斷蚊媒傳染病的重要措施。病原真菌通過昆蟲體壁侵染，在蚊蟲生物防治和阻斷疾病傳播上具有巨大優(yōu)勢，被認為是下一代最有潛力的生物殺蚊劑之一。病原真菌在與宿主昆蟲進攻與防御的軍備競賽中進化出多種致病因子和毒素，成為真菌戰(zhàn)勝昆蟲的有力“武器”。近年來研究表明，腸道微生物在調(diào)節(jié)宿主免疫穩(wěn)態(tài)和影響瘧原蟲等腸道病原物的侵染中發(fā)揮重要作用，對宿主的健康和病原感染產(chǎn)生重要的影響。

該研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物在病原真菌殺蚊過程中起著重要的促進作用，成為真菌殺蚊的“幫兇”。當(dāng)真菌通過蚊蟲體壁侵染后，腸道細菌數(shù)量顯著增多，造成按蚊腸道菌群失衡，條件致病菌（宿主免疫缺陷時才致病的細菌）大量增殖，將其回接至無菌按蚊腸道顯著加速真菌殺蚊。腸道菌群深度測序證實，真菌體壁侵染后，腸道菌群多樣性指數(shù)顯著降低，一些有益腸道菌的豐度顯著下降或消失，條件致病菌豐度顯著增加，優(yōu)勢菌群發(fā)生易位。隨后，過度增殖的條件致病菌（如沙雷氏菌）突破腸道屏障，轉(zhuǎn)移到蚊蟲血腔，造成系統(tǒng)性感染，從而加速蚊蟲死亡。進一步研究揭示真菌侵染后顯著抑制腸道雙氧化酶和抗菌肽的表達，造成腸道免疫失調(diào)，進而導(dǎo)致腸道菌群紊亂。該研究揭示了體壁入侵的病原真菌通過招募腸道細菌促進殺蟲的新機制，為理解腸道微生物的作用和病原真菌致病機理提供新視角，為發(fā)展新型蚊蟲生防制劑提供新的思路。

碩博連讀生魏舸、助理研究員賴屹玲和碩博連讀生王官棟是論文的并列第一作者，研究員王四寶為通訊作者。該研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）和中科院“百人計劃”等項目資助