细菌入侵下亚洲璃眼蜱免疫应答的转录组与蛋白质组整合分析揭示其先天免疫防御机制

本研究通过整合转录组与蛋白质组学技术，系统解析了亚洲璃眼蜱（Hyalomma anatolicum）在金黄色葡萄球菌（S. aureus）和奇异变形杆菌（P. mirabilis）刺激下的免疫应答机制。研究发现Toll/IMD信号通路、MAPK信号通路和NF-κB信号通路显著激活，并鉴定出防御素（defensin）、微plusin（microplusin）和凝集素（lectin）等关键抗菌肽（AMPs）家族成员。该研究为蜱类先天免疫调控网络提供新见解，对开发抗微生物药物具有重要价值。

　　

1 引言

亚洲璃眼蜱（Hyalomma anatolicum）作为多宿主外寄生虫，是多种人畜共患病原体的传播媒介。本研究通过注射金黄色葡萄球菌（SA组）、奇异变形杆菌（PM组）或磷酸盐缓冲液（PBS组），首次对蜱体的免疫应答展开多组学联合分析。实验设计采用TMT标记定量蛋白质组学和RNA-seq技术，旨在揭示蜱类应对革兰氏阳性菌与阴性菌入侵的差异化防御策略。

2 方法

2.1 实验样本

实验用蜱来自新疆农业大学兽医学院人工饲养种群，细菌菌株分离自蜱吸血部位的兔耳化脓性渗出物。每组设置3个生物学重复，注射24小时后采集样本进行测序分析。

2.2 组学分析

转录组采用Trinity软件从头组装获得144,465个unigenes，蛋白质组通过Q Exactive质谱仪鉴定3,907种蛋白质。差异表达基因（DEGs）和蛋白质（DEPs）筛选标准为|log2FC|>1且P<0.05。通过KEGG和GO数据库进行功能富集，STRING数据库构建蛋白质互作网络（PPI）。

3 结果

3.1 转录组特征

细菌刺激后共鉴定21,315个DEGs，其中PM/PBS组差异最显著（10,230个）。免疫相关通路中，Toll/IMD通路富集14个基因，MAPK通路涉及33个基因（如GPCRs、MyD88-like），NF-κB通路激活8个上调基因。值得注意的是，防御素家族（9个成员）和凝集素家族（12个成员）呈现显著上调，RT-qPCR验证结果与测序数据高度一致。

3.2 蛋白质组动态

蛋白质组分析显示PM/PBS组差异最显著（277个DEPs）。NF-κB和Wnt信号通路在蛋白质水平显著富集，而抗菌肽类蛋白未检出，提示其表达可能具有时空特异性。PPI网络揭示核糖体蛋白家族与延伸因子ELF1α存在强相互作用，暗示蛋白质稳态在免疫防御中的作用。

3.3 多组学整合

转录组与蛋白质组联合分析发现92个基因在PM/PBS组中呈现一致性表达趋势。尤为关键的是，C型凝集素在转录和翻译水平同步上调，证实其作为模式识别受体（PRRs）快速响应病原体入侵的核心功能。

4 讨论

研究发现亚洲璃眼蜱通过三重防御机制应对细菌入侵：

1） 效应分子：防御素、微plusin等AMPs直接杀伤病原体；

2） 识别系统：凝集素识别病原相关分子模式（PAMPs）；

3） 信号网络：Toll/IMD通路响应革兰氏阳性菌，NF-κB通路调控全局免疫应答。

值得注意的是，转录因子亚家族（如Homeobox、zf-C2H2）的差异表达揭示了免疫基因的复杂调控网络。与蜱类近缘物种（如长角血蜱Rhipicephalus sanguineus）的比较显示，这些免疫通路在蜱类中具有进化保守性。

5 结论

本研究首次绘制了亚洲璃眼蜱应对细菌感染的分子防御图谱，鉴定出包括AMP家族、免疫信号通路关键组分在内的67个核心免疫相关分子。尽管转录组与蛋白质组数据存在部分不一致性（如Toll通路仅在转录水平富集），但NF-κB通路的双重激活模式凸显其作为免疫调控枢纽的地位。该成果为开发基于蜱源免疫分子的新型抗菌策略提供了理论依据。