《Journal of Invertebrate Pathology》：No evidence of trans-generational immune priming (TGIP) on the survival of an insect with extended parental care
编辑推荐：
•首次在革翅目昆虫中测试TGIP现象，研究对象为欧洲蠼螋（Forficula auricularia）。•研究设计较为严谨，共使用了350只母虫，且在多个关键生物时点检测了761只后代的存活情况。•在本研究条件下，母虫的免疫刺激并未提升后代的存活率。•较长的发育周期以及母虫的照料
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首次在革翅目昆虫中测试TGIP现象，研究对象为欧洲蠼螋（Forficula auricularia）。
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研究设计较为严谨，共使用了350只母虫，且在多个关键生物时点检测了761只后代的存活情况。
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在本研究条件下，母虫的免疫刺激并未提升后代的存活率。
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较长的发育周期以及母虫的照料行为可能会降低对TGIP现象的选择压力。
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阴性结果有助于更全面地理解不同昆虫中的TGIP现象。
引言
在进化生物学中，父母如何保护后代免受病原体威胁始终是一个重要问题。在动物界中，幼体通常拥有尚未完全发育的免疫系统，但它们面临的病原体环境至少与成体一样复杂（Ashby和Bruns，2018）。为了降低这些风险，父母演化出了多种策略，包括选择无病原体的筑巢地点、在产卵或分娩前后采取卫生措施，以及将免疫成分传递给后代（Clayton等人，2010；De Wever和Meunier，2025；Hasselquist和Nilsson，2009；Yee等人，2020）。
在这些策略中，免疫成分的传递越来越受到关注，尤其是因为这一原本被认为仅存在于脊椎动物中的现象，近期也在多种无脊椎动物中被发现。这一过程被称为跨代免疫启动（TGIP），指的是在繁殖前接触过病原体的父母所生的后代，具有更强的免疫力来抵御相同的（或偶尔不同的）病原体。TGIP最初是在甲壳类动物Penaeus monodon中发现的（Huang和Song，1999），此后在众多节肢动物中也有记录（Rutkowski等人，2023），包括双翅目、膜翅目、甲壳目、鳞翅目和鞘翅目（Bordoni等人，2018；Dhinaut等人，2018；Freitak等人，2014；Little等人，2003；Lorenz和Koella，2011；Mitchell和Read，2005；Moret和Schmid-Hempel，2001；Sadd等人，2005；Sadd和Schmid-Hempel，2007；Schulz等人，2019；Shi等人，2014；Trauer-Kizilelma和Hilker，2015；Wilson和Graham，2015）。TGIP在多种节肢动物谱系中的普遍存在，使得人们认为它可能是一种广泛存在且功能重要的防御病原体的策略，其重要性或许不亚于在脊椎动物中观察到的那种策略。
然而，仔细研究相关文献后会发现，这种看似普遍的现象其实具有误导性。最新的分析表明存在明显的分类学偏差以及倾向于报告阳性结果的出版偏见：仅有10个昆虫目被研究过，而截至2019年发表的研究中，只有12.2%的报告了阴性结果（Tetreau等人，2019），这很可能是因为阴性结果较难发表（Fanelli，2010）。尽管如此，仍存在TGIP不存在或表现不一致的明确案例。例如，蜜蜂女王蜂（Apis mellifera）在接触Paenibacillus larvae或变形翼病毒时会出现TGIP现象（Hernández López等人，2014；Lang等人，2022），但在接触时则没有这种现象（Ory等人，2022）。同样，TGIP在双翅目中也很少见（Tetreau等人，2019），在接触多种细菌病原体的黑腹果蝇中也没有出现TGIP现象（Radhika和Lazzaro，2023），还有几种鳞翅目昆虫在面对某些病原体时没有表现出TGIP现象，而在面对其他病原体时则有此现象（Freitak等人，2009a，Freitak等人，2009b；Littlefair等人，2017；Shikano等人，2016；Tidbury等人，2010）。宿主与病原体系统之间的这些差异表明，TGIP的实际出现频率可能比之前认为的要低，这就需要开展更多针对不同分类群的研究，明确检测TGIP的存在与否，从而了解影响这一现象的进化、生态和系统发育因素（Rutkowski等人，2023）。
在本研究中，我们探讨了欧洲蠼螋Forficula auricularia（昆虫纲：革翅目）中是否存在TGIP现象。尽管革翅目包含约1900种物种（Meunier，2024），但目前还没有任何物种被用于TGIP的研究（Rutkowski等人，2023；Tetreau等人，2019）。F. auricularia的生命周期可能有利于TGIP的演化。雌虫在夏季和秋季会以大群体形式生活，之后会单独离开并在土壤中挖掘巢穴。它们在初冬时产卵，随后整个冬季都留在卵旁，停止觅食活动，为卵提供各种照料，包括清理卵、移动卵位置以及抵御捕食者（Honorio等人，2025；Meunier，2024）。卵通常在早春孵化，之后雌虫会陪伴幼虫大约两周，之后才会离开，有时还会再次产卵（Meunier等人，2012）。幼虫则会继续群居直到成年，而成年后的雄虫和雌虫会在夏季繁殖期形成新的群体，并与多个伴侣交配（Sandrin等人，2015）。有趣的是，该物种的扩散范围有限，在一项标记重捕实验中，95%的被重新捕获个体都停留在半径30米范围内（Moerkens等人，2010）。这种有限的扩散范围意味着个体在整个发育过程以及不同世代中很可能面临相似的病原体环境。再加上相对较长的寿命以及父母与后代之间长时间的近距离接触，这些特征都有可能促进TGIP的演化（Pigeault等人，2016）。
除了可能存在TGIP之外，越来越多的证据表明的雌虫还演化出了多种策略来保护后代免受病原体侵害。例如，它们会加强清理卵的行为，以去除外部的真菌孢子（Boos等人，2014），也会在巢穴内出现真菌污染时采取相应措施（Diehl和Meunier，2018）。雌虫还会主动覆盖巢穴附近的有机物，以减少后代接触潜在病原体的机会，同时会将卵移开那些可能滋生微生物的基质上（De Wever和Meunier，2025）。最近的研究还表明，在卵期后期对雌虫进行免疫刺激（通过刺伤的方式），可以提高后代在成年后的抗感染能力（Boucicot等人，2025），这可能是通过在卵孵化后母虫与后代之间的互动中将免疫成分传递给后代实现的。不过，目前还不清楚在产卵前对雌虫进行免疫刺激是否也能提高后代在成年后的抗感染能力，也就是通过产卵前的TGIP实现这一效果。为了解决这一疑问，我们在产卵期前1到2个月（即卵子形成期间），通过向的雌虫注射活的或经过热处理的革兰氏阴性菌，来对它们进行免疫刺激，这种细菌会自然感染欧洲蠼螋，并引发强烈的免疫反应（Boucicot等人，2025；Cheutin等人，2024）。作为对照的雌虫则被注射磷酸盐缓冲液，或者仅被刺伤而不进行注射。这些后代群体在标准条件下培育至成年，这一阶段大约在母虫受到处理后140天到来。之后，这些后代会被给予致死剂量的活（或作为对照的磷酸盐缓冲液），并在15天内观察它们的存活情况。如果该宿主-病原体系统中确实存在TGIP现象，我们预计那些来自产卵前就已接触过病原体的雌虫所生的后代，其抗感染能力会优于那些来自对照组雌虫的后代。
章节摘要
生物学模型
我们通过4000只2024年6月从法国圣马塞尔莱瓦朗斯的一个桃园中采集的成年蠼螋，筛选出350只雌虫，以此研究跨代免疫启动现象的存在情况，该桃园的纬度为44.9772790，经度为4.9286990。所有个体都属于Forficula auricularia，林奈1758年命名，也被称为A支系的（González-Miguéns等人，2020；Pasquier等人，2024）。在野外采样结束后，我们立即将这些个体随机分组
研究结果
在750只被检测的成年后代中，那些被注射了活的的后代，其死亡率要高于那些被注射了磷酸盐缓冲液的后代（图2A；广义线性模型分析；似然比卡方值χ21?=?50.32，P值＜0.001）。相比之下，无论是产卵前给雌虫注射的疫苗类型（两种浓度的活、热处理的、无菌磷酸盐缓冲液或不进行注射；图2B；广义线性模型分析；LR卡方值χ24?=?2.91，P值＝0.573），还是雌虫接受注射的时间，都并未对后代的存活率产生影响（图2C；
讨论
虽然跨代免疫启动现象越来越被视为节肢动物抵御病原体的一种普遍且功能重要的防御机制，但最近的综合研究却指出了其中存在的明显分类学偏差以及倾向于报道阳性结果的出版偏见，因此有必要在更多新的物种中进一步验证这一现象（Roth等人，2018；Rutkowski等人，2023；Tetreau等人，2019）。我们的研究正是响应这一呼吁，首次
CRediT作者贡献说明
Simon De Wever：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，可视化，方法学，研究实施，正式分析，数据整理，概念构建。Julien Verdon：写作——审阅与编辑，资源获取，方法学，概念构建。Christine Braquart-Varnier：写作——审阅与编辑，概念构建。Jo?l Meunier：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，监督指导，资源获取，项目管理，资金筹集，数据整理，概念构建。
未引用参考文献
De Wever和Meunier，2026
Honorio等人，2023
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了SSBCV博士培养计划提供的研究资助（资助对象为S.D.·W）。
Simon De Wever|Julien Verdon|Christine Braquart-Varnier|Jo?l Meunier
