昆虫免疫见解研究人员揭示免疫系统动态

发表在PLoSPathogens上的一篇论文，题为“绘制免疫信号失调下感染抵抗力和生殖健康之间权衡的功能形式”，深入研究了微观领域，并揭示了由分子调节剂仙人掌领导的精心策划的防御机制。

这篇论文的作者是刚刚获得博士学位的贾斯汀·克里奇洛(JustinCritchlow)。安·泰特实验室的学生和阿伦·普拉卡什(博士后研究员)、凯瑟琳·钟(前本科生)揭示了甲虫免疫动力学的复杂性。

这一突破揭示了甲虫免疫的微妙芭蕾，揭示了保护和生理成本之间复杂的相互作用。本文揭示了生存的动态、复原力以及进化适应所固有的深刻复杂性。

研究小组使用了一种新方法来改变红粉甲虫中仙人掌调节蛋白的表达。这种调节蛋白充当一种管理器，控制红面甲虫的免疫系统活动，就像一个可以向上或向下调节免疫反应强度的开关。

泰特表示，“我们很早就知道，对免疫的投资需要进行许多权衡，但真正定义功能形式的研究很少。当我们想要预测额外的投资时，例如针对相对无害或有毒的寄生虫，会被淘汰以适应有机体的健康。”

这项工作的关键结果是，增加红粉甲虫免疫途径激活的强度可以增强它们的免疫输出和对细菌感染的存活率。然而，它也对女性产卵、肠道健康、体重和寿命产生严重影响，凸显了免疫调节的微小变化对健康和生殖的重大影响。

当实验结果支持团队最初的假设时，克里奇洛感到非常兴奋。

“最引人注目的时刻是当我第一次测量甲虫在给予不同剂量的dsRNA后的免疫输出时，”Critchlow说。“我记得在查看RT-qPCR结果之前深吸了一口气，立即发现治疗之间存在明显差异，正如我们预测的那样。这是你整个研究生生涯所希望的时刻。”

在这一重大结果之后，研究转向了解仙人掌稳定性的平衡，这对于维持甲虫体内平衡至关重要。这种重定向揭示了仙人掌转录破坏与关键宿主性状显着变化之间的根本联系，特别是在繁殖方面。

Critchlow继续说道，“我们最初的实验重点是使用我们典型的dsRNA剂量靶向仙人掌。这导致甲虫免疫反应显着增加和快速死亡率。因此，我们意识到仙人掌的稳定性对于维持甲虫体内平衡至关重要。没想到的是，即使是仙人掌转录中最小的破坏也会导致宿主特征(如繁殖)的巨大变化。”

泰特总结道：“鉴于这项研究揭示的甲虫免疫反应的复杂性，我们希望将这个实验系统整合到我们正在开发的更广泛的理论中，以更好地理解不同类型的免疫反应制动器如何协同工作，以调节之间的权衡形状。对免疫力和其他生活史特征的投资。”