综述：昆虫昼夜节律可塑性作为寄生虫扩展表型表达的潜在靶点

这篇综述深入探讨了寄生虫通过调控宿主(昆虫)昼夜节律钟(circadian clock)实现行为操纵的分子机制，提出宿主节律系统的可塑性(plasticity)为多种独立进化的寄生虫(如虫草菌Ophiocordyceps和蝇霉Entomophthora)提供了趋同的操纵靶点。文章从行为表型、细胞网络(如背侧节律神经元DNs)到分子通路(如神经肽PDF、保幼激素JH)三个层面，系统阐述了寄生虫如何利用宿主固有的节律可塑性(如DN1p-PI-CA通路)实现精准的时空操纵(summit disease)，为理解生物钟-感染互作提供了新视角。

　　

昼夜节律改变：趋同进化的寄生虫扩展表型

自然界中，寄生虫通过精确调控宿主行为时间窗口来增强传播效率的现象令人惊叹。典型例证包括被虫草菌(Ophiocordyceps)感染的"僵尸蚂蚁"——这些蚂蚁在生命末期会准时在正午时分攀爬至植被顶端并咬住叶脉(称为summit behavior)，为真菌孢子传播创造理想微环境。类似地，蝇霉(Entomophthora muscae)感染的果蝇会在黄昏时分表现出定向攀爬行为。这种时间精准的操纵表型提示，宿主的昼夜节律系统可能被多种寄生虫独立地选为操纵靶点。

异质性细胞网络：昼夜节律可塑性的结构基础

果蝇(Drosophila)的节律神经元网络为理解这种可塑性提供了模型。其中120个节律神经元分为产生内源性节律的腹侧神经元(sLNv)和负责环境适应的背侧神经元(DNs)。特别是DN1p亚群通过神经肽(如利尿激素DH31、CNMamide)与神经分泌细胞(PI)形成连接，进而调控保幼激素(JH)的分泌。这种层级网络既保证了节律的稳定性，又通过胶质细胞的血淋巴屏障昼夜性通透变化等机制维持可塑性。值得注意的是，胶质细胞拥有比神经元更丰富的节律基因表达谱，其鞘脂代谢可动态重塑节律神经元功能。

寄生虫操纵宿主节律细胞的策略

不同寄生虫采用差异化策略入侵这套精密系统：蝇霉会物理性包围果蝇DN1p神经元轴突和PI细胞树突，通过增加血脑屏障通透性可能促进效应蛋白渗透；而虫草菌则采用"远程操控"——虽不直接侵入蚂蚁脑组织，但分泌的效应蛋白(如PTP)可干扰神经肽受体(如紫外线敏感GPCRs)功能。多组学分析显示，虫草菌感染会使蚂蚁大脑中约70%的节律基因丧失震荡表达，但核心时钟基因Clk和Per的节律性得以保留，暗示寄生虫选择性破坏下游输出通路而非中央起搏器。

昼夜节律可塑性的分子开关

在分子层面，寄生虫似乎劫持了宿主固有的节律调节模块。例如，果蝇timeless基因的顺式调控区多态性(如ls-tim等位基因)本就赋予其应对极昼环境的可塑性；而蚂蚁护士工与觅食工之间的行为转换也涉及大量节律基因(如Per)表达模式的改变。虫草菌可能通过分泌的PTP干扰这些通路——其靶点takeout基因在多种昆虫中均参与光周期调节，而JH代谢通路在多个操纵系统中均出现紊乱。机器学习预测显示，虫草菌33个效应蛋白可特异性结合蚂蚁GPCRs，其中包含光敏受体和神经肽受体，为时间精准的操纵提供了分子基础。

跨学科研究的启示

这些发现揭示了生物钟可塑性在宿主-寄生虫军备竞赛中的双重角色：既是宿主适应多变环境的优势性状，也可能被寄生虫"劫持"为操纵通道。比较研究表明，尽管虫草菌-蚂蚁和蝇霉-果蝇系统独立进化，却都利用了宿主的神经肽-JH轴，这种趋同暗示生物钟调控通路存在普适性的"阿喀琉斯之踵"。未来研究需整合单细胞测序等新技术，在模拟自然条件的实验室体系中解析特定神经元亚群(如DN1p)的功能。这些"自然实验"不仅揭示寄生操纵的奥秘，更为理解生物钟如何整合环境信号、调控行为提供了独特视角。