《Journal of Invertebrate Pathology》：Cuticle immunity and susceptibility to infection in
galleria mellonella larvae envenomed by the parasitoid wasp
habrobracon hebetor
编辑推荐：
•Habrobracon hebetor 对蜡螟幼虫的注毒抑制了表皮酚氧化酶活性和 proPhenoloxidase 基因的表达。•中毒昆虫对昆虫病原菌 Metarhizium robertsii 更易感。•中毒且感染真菌的昆虫维持了高水平的抗菌基因表达。•真菌 M. rob
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Habrobracon hebetor 对蜡螟幼虫的注毒抑制了表皮酚氧化酶活性和 proPhenoloxidase 基因的表达。
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中毒昆虫对昆虫病原菌 Metarhizium robertsii 更易感。
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中毒且感染真菌的昆虫维持了高水平的抗菌基因表达。
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真菌 M. robertsii 在中毒昆虫的表皮上更活跃地表达候选毒力因子（几丁质酶，蛋白酶）。
引言
寄生蜂是一类多样化的昆虫群体，在野外和昆虫害虫生物防治工作中发挥着重要作用（Burke 和 Sharanowski, 2024）。Habrobracon hebetor 是多种昆虫目和物种的外寄生蜂，但主要寄主是 Lepidoptera（鳞翅目）（Ghimire 和 Phillips, 2010）。雌蜂在产下数十枚卵于表皮之前，会向寄主幼虫注入麻痹毒液。H. hebetor 的幼虫在寄主表皮上取食和生长（4–5 天）直至化蛹（Abou El-Ela 等，2021）。雌性寄生蜂的毒液具有神经毒性和麻痹特性（Pennacchio 和 Strand, 2006），由 34 种已知毒液蛋白介导，包括丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和酯酶，以及像麻痹蛋白和离子转运肽样因子等独特蛋白（Yang 等，2024）。
H. hebetor 的毒液在阻断昆虫寄主的神经肌肉传导方面起着关键作用（Walther 和 Reinecke, 1983），并改变脂动员激素的水平（Karbusová 等，2019）。此外，毒液通过抑制某些类二十烷酸生物合成（Büyükgüzel 等，2017）以及通过酚氧化酶抑制来调节宿主的血淋巴黑化，从而调控宿主免疫（Tian 等，2010；Kryukova 等，2011）。此前有报道称，中毒昆虫对真菌病更易感，即 Beauveria bassiana（白僵菌）（Kryukov 等，2018）和 Metarhizium sp.（绿僵菌属）（Kryukov 等，2022）。PO 介导的全身免疫抑制、宿主代谢改变以及表皮脂质组成的变化（Kryukov 等，2022；Kryukova 等，2024）被认为是增加对 EPF（昆虫病原真菌）易感性的一些驱动因素（Kryukova 等，2011；Polenogova 等，2019）。Kosman 等（2025）观察到被 M. robertsii 感染的、经 H. hebetor 注毒的 G. mellonella 幼虫在脂肪体和体壁中具有很高的体液免疫水平。昆虫寄主（G. mellonella）、寄生蜂（H. hebetor）和昆虫病原菌（M. robertsii）的三营养级系统已从寄主 - 寄生蜂的角度进行了表征，然而，关于中毒寄主表皮上真菌毒力相关基因表达和表皮 PO 调控的分析缺乏足够的细节和深度。
昆虫的硬化体壁，或外骨骼，提供了针对 EPF 的第一道防线（Dubovskiy 等，2026）。这种坚固的多层物理化学屏障由生物杀灭性上表皮脂肪酸和经黑素聚合物加强的蛋白 - 几丁质原表皮组成（Liao 等，2018；Vincent 和 Wegst, 2004）。象 Metarhizium spp. 和 B. bassiana 这样的子囊菌纲 EPF 已进化出粘附因子（粘附素样蛋白）和专门的感染结构以直接侵入表皮（Ortiz-Urquiza 和 Keyhani, 2013）。EPF 拥有众多编码几丁质酶、枯草杆菌蛋白酶样蛋白酶（Pr1 和 Pr2）和金属蛋白酶的因子，分为几个家族（Hu 等，2014）。EPF 水解酶在表皮穿透、宿主防御灭活和血腔定殖中起着关键作用（Vertyporokh 和 Wojda, 2017；Huang 等，2020）。真菌蛋白酶的一个关键拮抗剂是昆虫金属蛋白酶抑制剂（IMPI）——最初在蜡螟幼虫中表征（Wedde 等，2007）——它可以不可逆地结合微生物金属酶并阻止其活性（Vilcinskas, 2010；Grizanova 等，2021）。EPF 负责资源积累（氮调节响应 nrr）、菌丝生长（转录因子 cag 8）和应激管理（伴侣蛋白 HSP（hsp）、饥饿应激基因，ssgA）的基因在寄主体壁上的表达对于成功定殖昆虫也很重要（Grizanova 等，2019b）。
为了对抗真菌攻击，昆虫进化出了几种机制，例如通过增厚或用广谱抗菌因子丰富化来增强表皮，以及利用黑素聚合物和前置 PO 活性来限制寄生虫扩散（Mukherjee 和 Vilcinskas, 2018；Fr?bius 等，2000）。在表皮下方，表皮合成抗菌肽并激活应激管理装置（Dubovskiy 等，2013a；Dubovskiy 等，2013b；Grizanova 等，2019b）。这些前线防御由血淋巴内的体液和细胞反应补充，其中一些遵循从体壁表面或感染部位的真菌发出的线索梯度（Wojda, 2017；Mukherjee 和 Vilcinskas, 2018）。尽管体壁是主要入侵途径，且可以说是 EPF 最重要的屏障，但宿主体腔（血腔）内的先天免疫反应受到的关注相对较多。大蜡螟 G. mellonella 是蜂群中重要且具有经济影响的害虫（Hosni 等，2022）。巧合的是，蜡螟是研究人类和人畜共患病原体微生物毒力以及昆虫生物杀虫剂的流行且可靠的体内模型（Krachler 等，2021；Asai 等，2023；Krytsyna 等，2025）。G. mellonella 在细菌和真菌感染期间的抗菌和应激反应已有充分表征（综述见 Wojda, 2017），但关于中毒幼虫对 EPF 潜在易感性的细节大部分缺失。在本研究中，我们专注于中毒 G. mellonella 表面真菌（M. robertsii）毒力、应激和营养因子的差异表达以及并发的表皮/体壁防御反应。采取这种方法，我们的目标是收集知识并进一步细化这种三方关系的复杂动态。
章节摘要
昆虫
来自新西伯利亚国立农业大学（NSAU）的 G. mellonella 实验室种群在严格隔离条件下饲养，温度为 28 °C，相对湿度 60%，光暗周期 12:12 h，并使用基于蜂蜜的饮食维持，如前所述（Grizanova 等，2019a）。所有实验均使用了 G. mellonella 的五龄幼虫。寄生蜂 H. hebetor 的实验室种群由联邦生物研究中心的生物资源收藏提供
寄生蜂注毒对 Galleria mellonella 健康和表皮免疫的影响
寄生蜂 H. hebetor 对 G. mellonella 幼虫的血腔内注毒在六天内未导致昆虫死亡，到第七天死亡率约为 4%（图 1）。相反，M. robertsii 感染幼虫导致第七天死亡率显著增加（14%），与阴性对照相比（X2(1) = 9.19; P = 0.0024）。先将昆虫暴露于 H. hebetor 毒液，随后接种真菌，导致昆虫死亡率迅速增加——24 小时内达到 48%——并在 48 小时内达到约 88%。到
讨论
昆虫幼虫在被外寄生蜂 H. hebetor 注毒后，明显对真菌感染更易感。我们证明，昆虫死亡率可归因于毒液相关的健康状况下降（免疫调节）和真菌毒力增强的组合。从生物学角度来看，寄生蜂的策略是在其幼虫的整个取食期间保存寄主（Mrinalini 和 Werren, 2015）。成虫和幼虫寄生蜂都大量摄取昆虫血淋巴，该
结论
在本研究中，我们使用 G. mellonella 证明暴露于毒液的幼虫对真菌感染更易感——这可以在生物杀虫剂开发和寄生蜂与 EPF 之间协同作用以针对昆虫害虫的背景下进一步探索。在注毒和感染后 48 小时，幼虫严重受损，这反映在高死亡率（约 88%）和候选基因表达值上。关于后者，未来有趣的是观察
CRediT 作者贡献声明
叶卡捷琳娜·V·格里扎诺娃：写作 – 回顾 & 编辑，方法论，调查，资金获取，概念化。 克里斯托弗·J·科茨：写作 – 回顾 & 编辑，可视化，形式分析。 维多利亚·S·胡迪什基娜：写作 – 回顾 & 编辑，方法论，调查。 伊琳娜·S·阿加谢娃：方法论。 伊万·M·杜博夫斯基：写作 – 原稿，可视化，形式分析，概念化。
资金
本研究由 俄罗斯科学基金会 [资助编号 24–16-00113] 支持。
竞争利益声明
作者声明，他们没有已知的竞争财务利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本论文中报告的工作。
叶卡捷琳娜·V·格里扎诺娃|克里斯托弗·J·科茨|维多利亚·S·胡迪什基娜|伊琳娜·S·阿加谢娃|伊万·M·杜博夫斯基
