东亚飞蝗感知病原真菌蝗绿僵菌细胞壁多糖成分的机制研究

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对于宿主而言,病原真菌的细胞壁由于处于真菌最外层,因此被认为是可能的最初被宿主所识别的成分。因此真菌细胞壁中何种物质被宿主识别并且诱导抗真菌的免疫反应这一问题,对于研究病原真菌与宿主互作的机制研究至关重要。在此我们探索了3种真菌细胞壁主要多糖成分:甘露聚糖,β-1,3-葡聚糖以及几丁质,并选取了他们的类似物来诱导东亚飞蝗(locusta migratoria manilensis,Meyen)检测抗真菌通路Toll的活性。我们发现了海带多糖和壳聚糖均能诱导东亚飞蝗脂肪体的Toll活性,继而我们用FITC标记了海带多糖和低分子量的壳聚糖,发现它们能够穿透宿主体壁进入血淋巴;通过亲和层析我们发现了高分子量的壳聚糖能与东亚飞蝗体表蛋白进行互作。为了更深入的了解上述进入血淋巴的壳聚糖与宿主之间的相互作用,我们先用壳聚糖特异染料Eosin Y鉴定了蝗绿僵菌(Metarhizium acridum)细胞壁确实存在壳聚糖,然后我们提取了蝗绿僵菌源的壳聚糖,并分别采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和核磁共振(NMR)来进行结构特性分析。我们的结果显示了两者具有相似的结构,但蝗绿僵菌源的壳聚糖拥有更高的脱乙酰度(DDA)。在免疫特性分析中,我们发现了提取的壳聚糖和商业壳聚糖与血细胞孵育后均能够显著诱导选细胞反应活性氧(ROS)和酚氧化酶(PO)的产生,并用Eosin Y发现了壳聚糖与血细胞的共定位,预示血细胞对壳聚糖发生了吞噬作用。有趣的是,我们将壳聚糖配比加入蝗绿僵菌的孢悬液发现其能够增加蝗绿僵菌的毒力。对这个结果的一个可能解释是血细胞对壳聚糖的吞噬免疫而减弱了其对蝗绿僵菌的免疫作用。通过实验研究我们得到了蝗绿僵菌侵染东亚飞蝗体表阶段,细胞壁多糖成分被宿主Toll感知的一个模型;绿僵菌源的壳聚糖在血细胞水平能诱导东亚飞蝗血淋巴的免疫反应。
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