综述:昆虫媒介中免疫稳态的建立及其对植物病原体持续增殖性感染的促进作用
《Current Opinion in Insect Science》:Establishment of immune homeostasis in insect vectors enabling persistent-propagative plant pathogen infection
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时间:2026年09月06日
来源:Current Opinion in Insect Science 5.5
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## 摘要
通过昆虫传播的植物病原微生物对全球农业构成重大威胁,并造成巨大的经济损失。作为天然传播媒介,昆虫对植物病原微生物(包括病毒、细菌和植原体)的感染具有高度耐受性,且不表现出显著的病理效应。这表明它们已经进化出了有效的策略来维持免疫稳态,从而将病原感染限制在非致病水
## 摘要通过昆虫传播的植物病原微生物对全球农业构成重大威胁,并造成巨大的经济损失。作为天然传播媒介,昆虫对植物病原微生物(包括病毒、细菌和植原体)的感染具有高度耐受性,且不表现出显著的病理效应。这表明它们已经进化出了有效的策略来维持免疫稳态,从而将病原感染限制在非致病水平。在本综述中,我们总结了近年来对这些免疫机制的理解进展,包括Toll通路、JAK-STAT通路、RNA干扰、自噬、细胞凋亡和黑色素化。未来研究可重点关注关键模式识别受体的鉴定以及基于这些免疫机制开发创新防控策略。## 1 引言许多造成严重农业损失的植物病原微生物通过刺吸式昆虫(包括木虱、蚜虫、粉虱、叶蝉、飞虱和蓟马)在植物间以持久性方式传播。这些昆虫可以以增殖性方式持久传播多种植物病原微生物,包括病毒,如水稻丛矮病毒(RGDV)、南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)、水稻条纹花叶病毒(RSMV)、水稻条纹病毒(RSV)以及番茄……## 2 Toll和JAK-STAT免疫通路昆虫拥有保守的免疫通路,包括Toll通路和JAK-STAT通路,这些通路调控抗病毒反应。Toll通路的激活始于Sp?tzle与Toll结合,触发依赖于接头蛋白髓样分化主反应因子88(MyD88)的级联反应,释放转录因子NF-κB样蛋白dorsal,诱导抗菌肽(AMPs),破坏病毒感染。例如,RSV可触发dorsal的磷酸化及核转位……## 3 RNA沉默RNA干扰是昆虫传播媒介中关键的抗病毒防御机制,涉及病毒RNA的检测和降解,以限制病毒的复制和传播。研究表明,RGDV和SRBSDV可触发保守的siRNA抗病毒反应,其特征为在昆虫培养细胞及虫体中积累病毒特异性siRNAs(vsiRNAs),并上调siRNA通路核心组分Dicer 2和Argonaute 2的表达。除vsiRNA介导的抗病毒RNA干扰外……## 4.1 传播媒介中的病毒诱导自噬自噬是真核生物中一种必需且保守的降解机制,可消除受损或多余的细胞成分。自噬通过自噬体的形成启动,该过程依赖于多种膜相关因子,并由一组自噬相关(ATG)基因介导。在昆虫传播媒介中的研究表明,自噬可降解病毒颗粒或清除病毒感染细胞器,从而抑制病毒感染。## 5 黑色素化黑色素化是昆虫中一种快速而强大的体液免疫防御通路。越来越多的证据表明,病原微生物(包括病毒和细菌)已进化出精密的调控机制来抑制该通路的过度激活。RSV感染可直接抑制黑色素化过程。RSV非结构蛋白NS3可直接与多酚氧化酶前体(PPO)结合,阻止蛋白酶对PPO的切割,从而阻止活性酚氧化酶的产生。## 6 结论与未来展望尽管我们对昆虫传播媒介针对植物病毒的免疫机制已有重要认识进展,但一个核心悖论仍未解决:病毒如何实现持久、非致死性感染,同时操纵多条免疫通路而不引发灾难性免疫病理?答案在于"病毒促进型免疫稳态"的概念——这是一种精细平衡的状态,病毒效应因子将昆虫传播媒介的防御网络重新校准至一个允许病毒……## 利益冲突声明作者声明不存在任何利益冲突。## 致谢本研究得到国家自然科学基金(批准号:32470139,32472537)和福建农林大学(批准号:KFB23008)的资助。
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