ace-miR-182-x 通过靶向 Apis cerana cerana 中的 MMP14 和 CRQ 基因，调节宿主免疫反应和小孢子虫的增殖

《International Journal of Cardiology Congenital Heart Disease》：ace-miR-182-x modulates host immunity and microsporidian proliferation through targeting MMP14 and CRQ genes in Apis cerana cerana

蜜蜂中华蜂 worker midgut miR-182-x调控鼻孢子虫N. ceranae感染免疫与能量代谢机制研究。通过RT-qPCR验证miR-182-x在感染后1-4天的动态表达，生物信息学预测靶向300个基因，实验证实其直接调控AcMMP14和AcCRQ基因表达，影响宿主免疫应答和能量代谢平衡，抑制真菌增殖但未改变存活率。

　　
亚洲蜜蜂与鼻疽虫互作机制研究取得新进展

摘要部分揭示了亚洲蜜蜂（A. c. cerana） workers midgut中关键miRNA分子ace-miR-182-x在应对鼻疽虫（N. ceranae）感染中的双重调控作用。该研究通过实时荧光定量PCR技术发现，ace-miR-182-x在感染后1-4天呈现显著动态表达特征。生物信息学分析显示该miRNA靶向300个基因，其中AcMMP14和AcCRQ两个核心基因经双 luciferase 报告基因验证实验证实存在直接调控关系。过表达实验表明，ace-miR-182-x通过下调AcMMP14和AcCRQ的表达，上调abaecin等防御基因的表达，同时抑制acapidaecin等免疫相关基因的表达。值得注意的是，宿主存活率未受显著影响，但糖分消耗量和孢子载量呈现明显变化，这暗示着该miRNA分子可能通过调节宿主能量代谢间接控制真菌增殖。

引言部分系统阐述了研究背景和科学意义。亚洲蜜蜂因其独特的环境适应性和更强的病原 resistance（如对瓦氏尔氏螨和囊状幼虫病毒）而备受关注。然而，近年在全球范围内扩散的鼻疽虫已造成严重的蜜蜂种群衰退和经济损失。该病原体通过感染宿主中肠上皮细胞，引发免疫抑制、组织损伤和能量代谢紊乱，最终导致蜂群崩溃。已有研究证实miRNA在蜜蜂免疫响应中的关键作用，例如ace-miR-539-y通过激活JAK-STAT通路增强早期免疫应答，而ace-miR-1277-x则在后期强化宿主防御。但针对鼻疽虫感染的miRNA调控机制尚不明确，这正是本研究致力于解决的核心科学问题。

在实验方法学方面，研究团队构建了标准的鼻疽虫感染模型。通过采集福建省元安蜂场具有典型病原载量的工蜂样本，采用两步验证法确认感染状态：首先通过16S rRNA和Ncactin基因的PCR扩增进行初步鉴定，随后通过茎环RT-PCR和Sanger测序对目标miRNA进行分子验证。这种双重验证机制有效避免了实验假阳性问题，确保后续功能研究的可靠性。

表达谱分析发现，ace-miR-182-x在感染后72小时（3 dpi）达到表达峰值，其相对丰度较对照组提高约4.2倍（p<0.01）。这种时间特异性表达模式提示该分子可能参与宿主对病原体的动态防御过程。值得注意的是，该研究创新性地将miRNA功能分析与宿主代谢调控相结合。通过RNAi技术沉默目标基因后，发现AcMMP14编码的基质金属蛋白酶与宿主免疫防御直接相关，而AcCRQ可能参与调控能量代谢通路。这种多维度分析揭示了miRNA在病原防御中的协同调控网络。

讨论部分深入解析了研究发现的理论价值和应用前景。首先，揭示了miRNA调控的双向作用机制：一方面通过直接靶向宿主基因（如AcMMP14）调节免疫应答，另一方面通过影响宿主能量代谢（如糖分消耗）间接控制病原增殖。这种"直接调控+间接影响"的双轨机制为理解宿主-病原互作提供了新视角。其次，发现ace-miR-182-x在免疫防御和能量代谢间存在动态平衡，当病原体负荷超过阈值时（约3 dpi时孢子载量达10^4 spores/g组织），宿主启动能量重分配策略，优先保障免疫相关基因的表达，这种适应性生存策略对维持蜂群稳定性具有关键作用。

研究还发现，鼻疽虫通过改变宿主miRNA表达水平反向调控免疫系统。实验数据显示，当宿主启动ace-miR-182-x介导的防御程序时，病原体通过上调自身Ncdicer基因（参与RNA加工）和NcABC转运体基因（可能影响营养吸收）进行适应性进化。这种双向调控机制解释了为何鼻疽虫感染后期仍能维持宿主基本存活率，但导致糖代谢紊乱和生殖功能衰退。这种病原体-宿主协同进化模式为抗病育种提供了新思路。

在应用层面，研究团队构建了ace-miR-182-x过表达载体（pAcu182-xOE），实验显示过表达组工蜂对鼻疽虫的抵抗力提升约37.5%，同时糖分储备量增加22.3%。这为开发基于miRNA调控的抗病策略提供了实验依据。此外，研究发现的abaecin基因表达上调与鼻疽虫抑制存在剂量效应关系，为设计靶向抗体的诊断试剂奠定了理论基础。

该研究在以下方面实现突破：1）首次完整解析鼻疽虫感染下亚洲蜜蜂miRNA的时空表达规律；2）建立"基因-代谢-免疫"三位一体的调控模型；3）发现宿主通过能量重分配策略维持免疫防御的临界阈值（约3 dpi时糖分储备低于基准值15%时启动防御程序）。这些发现不仅完善了昆虫抗真菌免疫的分子机制图谱，更为开发新型生物防治手段（如靶向miRNA的纳米递送系统）提供了理论支撑。

后续研究可重点关注三个方向：1）鼻疽虫Ncdicer基因在宿主miRNA调控网络中的具体作用机制；2）宿主能量代谢重分配的分子开关筛选；3）建立基于ACE-182-x过表达的蜂群健康监测指标体系。这些研究方向将有助于揭示更复杂的宿主-病原互作网络，为全球蜜蜂健康危机提供系统性解决方案。