MyD88介导的先天免疫通路在海洋管栖蠕虫细菌诱导变态中的关键作用

这篇研究揭示了海洋管栖蠕虫（Hydroides elegans）通过先天免疫适配蛋白MyD88（Toll样受体/IL通路核心分子）感知细菌信号并触发变态的机制。作者创新性开发了海洋细菌介导的RNAi技术，证明MyD88不仅调控变态相关基因（如IL17、RUNX），还参与病原体（如Pseudomonas aeruginosa）防御，为宿主-微生物互作与发育的进化关联提供了直接证据。

　　

连接MyD88与动物变态的免疫发育桥梁

海洋无脊椎动物如管栖蠕虫、珊瑚等依赖细菌信号触发变态（metamorphosis），但分子机制长期未明。本研究以海洋管栖蠕虫Hydroides elegans为模型，首次证实先天免疫核心蛋白MyD88（myeloid differentiation factor 88）通过Toll样受体（TLR）和白细胞介素（IL）通路，介导细菌诱导的变态过程。

细菌喂养与RNAi技术的海洋适配

团队突破性地改造海洋细菌Photobacterium mandapamensis 4.11作为RNAi递送载体，通过喂食实现基因特异性敲除。该菌株能支持幼虫生长（替代传统藻类食物Isochrysis galbana），且携带的pDS系列质粒可表达靶基因（如αtubulin、CA1）的双链RNA。通过杂交链式反应（HCR）和qPCR验证，αtubulin敲除幼虫纤毛带消失，而碳酐酶CA1敲除则特异性影响领部组织，证实技术精准性。

MyD88的双重角色：从发育到免疫防御

当幼虫暴露于诱导变态的细菌结构MACs（Metamorphosis-Associated Contractile structures）时，MyD88敲除使变态率显著下降（与对照pDS-gfp相比），MyD88抑制剂TJ-M2010-5同样阻断该过程。HCR定位显示MyD88在纤毛带、脑神经节高表达，暗示其参与环境感知。更有趣的是，MyD88还调控下游发育基因网络：

• IL17：表达于纤毛，可能介导细菌信号传导
• RUNX：在神经系统富集，与胚胎模式形成相关
• Fos：MAPK通路效应子，调控细胞增殖
• 核激素受体NHR2：参与形态发生

当遭遇病原体Pseudomonas aeruginosa时，MyD88敲除幼虫存活率骤降，证实其免疫防御功能。这种"一因双效"机制提示：动物可能通过共享免疫通路协调发育与环境适应。

细菌感知的空间逻辑与进化启示

研究提出"纤毛-神经"感应模型：幼虫通过纤毛（prototroch）接触细菌MACs，经MyD88激活信号传递至脑神经节。这与脊椎动物TLR的空间调控策略（如人肠道上皮的基底侧TLR9定位）异曲同工。相比果蝇（Drosophila）等陆生模式生物，海洋无脊椎动物的变态更依赖细菌信号，可能反映其早期进化特征。

技术辐射与应用前景

该研究建立的海洋细菌RNAi平台，为水生生物基因功能研究提供新工具。潜在应用包括：

1. 生物污损防治：靶向关键发育基因控制有害物种附着
2. 水产养殖：增强经济物种抗病力
3. 生态修复：促进珊瑚幼虫定向定居

这项成果不仅填补了"免疫-发育"跨领域研究的空白，更启示先天免疫系统可能是生命史过渡的古老调控者，为理解动物多样性形成机制打开新窗口。