miR-701通过抑制Toll4信号通路削弱台湾乳白蚁对金龟子绿僵菌的体液免疫防御

这篇研究揭示了台湾乳白蚁（Coptotermes formosanus）通过下调miR-701表达激活Toll信号通路的关键机制。研究发现，金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）感染显著抑制miR-701表达，从而解除其对靶基因Toll4的抑制作用，进而促进抗菌肽（AMPs）termicin和lysozyme的合成。通过注射或饲喂miR-701激动剂（agomir）可显著增强真菌对白蚁的致死效应，为白蚁生物防治提供了新靶点。

　　

Abstract

台湾乳白蚁作为全球重要害虫，其免疫防御机制研究对开发新型防治策略具有重要意义。本研究首次发现，金龟子绿僵菌感染后，白蚁体内miR-701表达显著下调，通过靶向抑制免疫基因Toll4调控宿主的免疫应答。转录组分析显示，miR-701不仅影响免疫相关通路，还参与白蚁生长代谢调控。

Introduction

微小RNA（miRNA）在昆虫免疫防御中扮演关键角色，但社会性昆虫相关研究仍属空白。台湾乳白蚁因其复杂的社会免疫行为成为理想模型。前期研究发现，白蚁感染金龟子绿僵菌后，miR-701表达量下降超过50%，提示其可能通过Toll通路参与免疫调控。

Materials and methods

实验采用显微注射技术，将miR-701 agomir（100 nmol/L）导入白蚁胸腔。qRT-PCR检测显示，agomir处理组Toll4 mRNA水平降低60%（P<0.01）。双荧光素酶报告实验证实，miR-701与Toll4 3'UTR区存在特异性结合，突变种子序列后结合活性消失（P<0.05）。

Results

关键发现1：miR-701增强真菌致病性
注射miR-701 agomir使白蚁感染后的死亡率从45%升至75%（P<0.05），而antagomir处理组存活率提高30%。饲喂200 nmol/L agomir同样显著降低存活率至35%。

关键发现2：Toll4-抗菌肽轴调控机制
感染真菌后，termicin和lysozyme表达量分别上调8倍和12倍（P<0.01）。但agomir处理组这两种抗菌肽表达被抑制50%以上，同时体内真菌菌落形成单位（CFU）增加3倍。

分子机制解析
dsRNA沉默Toll4基因后，下游信号分子Myd88、Pelle和Dif表达量下降40-60%，证实miR-701通过Toll4→Myd88→Dif通路调控抗菌肽合成。

Discussion

本研究首次揭示白蚁通过"下调miRNA表达→解除靶基因抑制→激活免疫通路"的创新防御策略。相较于传统RNAi靶向编码基因，miR-701调控具有多效性，可同时影响脂肪酸代谢等生理过程。未来研究需探索：①miR-701是否调控社会性免疫行为；②其与miR-571等miRNA的协同作用机制。

应用前景

开发基于miR-701 agomir的生物农药，与金龟子绿僵菌联用可使田间防治效率提升50%以上。该策略为克服白蚁社会免疫屏障提供了新思路，相关技术已申请专利保护。