寄生蜂共生病毒双向调节寄主免疫的新机制

2022-05-20 10:53:07 来源：今日健康网作者：分享：

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　　 2022 年 5 月 18 日，浙江大学陈学新教授、黄健华研究员团队在国际免疫学权威刊物 Frontiers in Immunology 上发表题为 “The dual functions of a bracovirus C-type lectin in caterpillar immune response manipulation” 的研究论文，揭示了寄生蜂利用共生病毒 CvBV 编码蛋白双向调节寄主免疫的新机制

寄生蜂是一类特殊的、幼虫营寄生生活的膜翅目昆虫，在生态系统中广泛存在，是害虫的重要寄生性天敌昆虫。容性内寄生蜂幼虫在寄主体内发育，在与寄主互作博弈的过程中，寄生蜂进化出多种调控机制，其中包括利用其多种寄生因子抑制寄主的免疫反应。例如，寄生蜂能抑制寄主血细胞免疫引发的包囊反应，从而形成有利于寄生蜂后代发育的生活环境。多分DNA病毒（polydnavirus，PDV）是茧蜂科和姬蜂科寄生蜂特有的共生病毒（分别为茧蜂病毒Bracovirus和姬蜂病毒Ichnovirus），参与调控寄主免疫反应，但其许多编码蛋白基因的功能在很大程度上仍然未知。值得关注的是，当寄主遭遇致病菌感染时，寄生蜂还可以增强被寄生后寄主的抗菌能力，改善其免疫力低下的困境。这些免疫调控的适应性策略保证了寄生蜂后代的生存，但其潜在机制尚不清楚。

2022年5月18日，浙江大学陈学新教授、黄健华研究员团队在国际免疫学权威刊物Frontiers in Immunology上发表题为“The dual functions of a bracovirus C-type lectin in caterpillar immune response manipulation”的研究论文，揭示了寄生蜂利用共生病毒CvBV编码蛋白双向调节寄主免疫的新机制。

本研究发现菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis的寄生显著降低寄主小菜蛾Plutella xylostella血细胞数量，抑制寄主的包囊反应。进一步发现，菜蛾盘绒茧蜂病毒C. vestalis bracovirus （CvBV）中存在一个C型凝集素（C-type lectin）CvBV_28-1基因，寄生早期在寄主血细胞中高表达，并参与抑制寄主血细胞的增殖，进而导致被寄生寄主幼虫的循环血细胞显著减少，抑制片层细胞对蜂卵的黏附作用，阻止包囊反应的发生（图1）。

图1. CvBV_28-1抑制寄主血细胞增殖，显著降低寄主血细胞数量

同时，还发现CvBV_28-1依赖Ca²⁺产生凝集反应，对革兰氏阳性菌具有经典的细菌清除功能，能增强寄主被寄生后在受到细菌侵染时的免疫能力，从而提高寄生蜂幼蜂在寄主体内的存活率（图2）。

图2. CvBV_28-1对革兰氏阳性菌产生依赖于Ca²⁺的凝集反应，显著提高寄主的存活率。

综上所述，本研究发现了一个茧蜂病毒CvBV来源的C型凝集素基因CvBV_28-1，一方面参与抑制寄主血细胞的增殖，从而抑制寄主的细胞免疫；另一方面，又具有依赖于Ca²⁺的凝集活性和抗菌能力，提高寄主被寄生后的抗病原菌感染能力。研究结果揭示了一个PDV基因具有平衡寄主免疫的双重功能，为进一步理解PDV基因的多重效应提供了很好的佐证，提出了寄生蜂适应性调控寄主免疫的全新策略。

本论文第一作者为浙江大学博士研究生吴肖彤，通讯作者为陈学新教授、黄健华研究员。该项目得到了岭南现代农业实验室重点项目（NT2021003）、国家重点研发计划（2019YFD0300104）、国家自然科学基金重点项目（31630060）、优秀青年科学基金项目（31622048）、面上项目（32172467和31672079）等经费的联合支持。

论文链接：https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.877027