
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
"经皮递送双链RNA沉默Rhodnius prolixus唾液基因的有效性评估:一种非侵入性RNA干扰新策略"
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Insect Physiology 2.3
编辑推荐:
本研究针对Triatominae害虫防治中RNA干扰(RNAi)技术侵入性递送方式的局限性,创新性地评估了丙酮稀释dsRNA经皮给药在Rhodnius prolixus若虫中的基因沉默效果。研究发现2.5 μg dsRNA(NP2/NOS)处理可跨龄期显著降低靶基因表达(NP2降低72-95.6%,NOS降低47.9-91%),并通过表型变化和功能实验验证其特异性。该非侵入性方法为昆虫功能基因组研究提供了新工具,相关成果发表于《Journal of Insect Physiology》。
在昆虫学研究领域,Triatominae(锥蝽亚科)作为恰加斯病的主要传播媒介,其唾液腺分泌的活性蛋白对吸血过程至关重要。传统RNA干扰(RNAi)技术依赖显微注射递送双链RNA(dsRNA),存在操作复杂、易损伤虫体等问题,尤其在若虫阶段实施困难。如何建立高效、非侵入性的基因沉默方法,成为研究昆虫唾液功能基因的关键瓶颈。
来自巴西研究机构的研究团队在《Journal of Insect Physiology》发表创新成果,系统评估了经皮递送dsRNA沉默Rhodnius prolixus(罗氏锥蝽)唾液基因的有效性。研究选取硝基载体蛋白2(Nitrophorin 2, NP2)和一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase, NOS)作为靶标,发现丙酮稀释dsRNA(1:1)处理若虫体表可跨龄期维持RNAi效果,首次证实经皮递送在该物种的适用性。这项研究为昆虫功能基因组研究提供了新范式。
关键技术包括:1) 实时定量PCR(qPCR)检测基因沉默效率;2) 光谱分析法评估NO结合硝基载体蛋白比例;3) 血浆复钙时间测定凝血功能;4) 使用Honduras品系锥蝽建立N1-N5若虫实验模型。
【研究结果】
经皮递送的有效性
qPCR显示N3若虫经皮给予2.5 μg dsRNA-NP2后,mRNA水平降低76.0%,而显微注射同剂量可达95.6%。NOS沉默也呈现剂量依赖性(47.9-91.0%),证实经皮递送虽效率较低但具有可行性。
跨龄期沉默效应
NP2沉默在N2-N5若虫持续有效(72-95.6%),且未影响其他硝基载体蛋白(NP1-NP4),证明靶向特异性。首次发现新孵化若虫(N1 RH)对处理更敏感,提示发育阶段影响RNAi效率。
表型与功能验证
NP2沉默导致唾液腺明显褪色,图像分析显示颜色参数改变与mRNA降低显著相关。功能实验显示:NP2敲低缩短血浆凝固时间38%;NOS沉默使NO结合硝基载体蛋白比例下降52%,证实基因沉默产生生理功能改变。
【结论与意义】
该研究首次系统证实经皮递送dsRNA在Rhodnius prolixus中的基因沉默效果,具有三大突破:1) 建立非侵入性RNAi技术,避免显微注射对小型若虫的物理损伤;2) 揭示跨龄期沉默规律,为发育生物学研究提供新视角;3) 通过多维度表型验证,确立NP2/NOS在吸血生理中的关键作用。
尽管效率低于显微注射,该方法显著降低了操作门槛,特别适合大规模筛选唾液免疫相关基因。作者团队Marcela Cristina Raso Mattos等指出,这种"刷油漆"式的RNAi策略为Triatominae功能基因组研究开辟了新途径,未来可拓展至其他媒介昆虫的基因功能研究。研究获得巴西CAPES、FAPEMIG等机构资助,体现了发展中国家在病媒控制技术创新中的重要贡献。
生物通微信公众号
知名企业招聘