果蝇抗真菌免疫反应的性别二态性：Toll通路调控的生存策略与宿主防御机制

本研究揭示果蝇感染金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）时存在显著的性别差异：雌性通过Toll通路介导的更快体液免疫（AMPs表达上调）获得生存优势，而雄性则表现出更强的早期细胞免疫（血细胞吞噬相关基因激活）。该成果为昆虫性别特异性抗真菌防御机制（含黑化反应PPO/PO）提供新见解，对生物农药开发具有启示意义。

　　

Highlight

果蝇对抗金龟子绿僵菌感染的免疫反应展现出鲜明性别特征：雌性凭借更高效的体液防御（如脂肪体和肠道中抗菌肽AMPs的快速上调）活得比雄性更久，而雄性则靠凶猛的血细胞冲锋队（吞噬相关基因高表达）打头阵。这场"男女有别"的生存竞赛，幕后导演正是免疫核心通路——Toll信号。

关键发现

1. 雌性生存优势依赖Toll通路

   雌性果蝇感染后中位存活时间（LT₅₀）比雄性多0.46天（p<0.05），但敲除Toll通路关键基因Dif¹时，这种"女士优先"现象就消失了。

2. 免疫战术的性别分工

   • 雌性：启动"导弹防御系统"更快，感染6小时就显著上调抗真菌肽Drosomycin（Drs）

   • 雄性：派出更多"清道夫"血细胞，早期高表达凝血因子Hemolectin和吞噬标记物Nimrod

   • 黑化反应：雄性PPO基因虽启动早，但两性最终酚氧化酶（PO）活性旗鼓相当

3. 耐人寻味的悖论

   尽管雌性体内真菌增殖更快，但综合防御效能更高，暗示其免疫系统可能采用"以空间换时间"的战略。

讨论

这项研究绘制了首张果蝇抗真菌性别差异的"防御地图"：雌性侧重精准打击（体液免疫），雄性擅长人海战术（细胞免疫）。这种"兵分两路"的进化策略，可能反映了生殖资源分配的权衡——雌性需要保存实力产卵，而雄性选择速战速决。研究为农业害虫性别靶向防治提供了分子靶点，比如通过调控Toll通路增强雌虫抗病性。