5月22日，學(xué)術(shù)期刊《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所王四寶研究組題為Insect pathogenic fungus interacts with the gut microbiota to accelerate mosquito mortality 的研究論文。該研究揭示了病原真菌利用腸道微生物加速殺蚊的新機(jī)制。

蚊蟲傳播多種疾病，嚴(yán)重威脅人類的生命健康。蚊蟲控制是阻斷蚊媒傳染病的重要措施。病原真菌通過昆蟲體壁侵染，在蚊蟲生物防治和阻斷疾病傳播上具有巨大優(yōu)勢，被認(rèn)為是下一代zui有潛力的生物殺蚊劑之一。病原真菌在與宿主昆蟲進(jìn)攻與防御的軍備競賽中進(jìn)化出多種致病因子和毒素，成為真菌戰(zhàn)勝昆蟲的有力“武器”。近年來研究表明，腸道微生物在調(diào)節(jié)宿主免疫穩(wěn)態(tài)和影響瘧原蟲等腸道病原物的侵染中發(fā)揮重要作用，對(duì)宿主的健康和病原感染產(chǎn)生重要的影響。

該研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物在病原真菌殺蚊過程中起著重要的促進(jìn)作用，成為真菌殺蚊的“幫兇”。當(dāng)真菌通過蚊蟲體壁侵染后，腸道細(xì)菌數(shù)量顯著增多，造成按蚊腸道菌群失衡，條件致病菌（宿主免疫缺陷時(shí)才致病的細(xì)菌）大量增殖，將其回接至無菌按蚊腸道顯著加速真菌殺蚊。腸道菌群深度測序證實(shí)，真菌體壁侵染后，腸道菌群多樣性指數(shù)顯著降低，一些有益腸道菌的豐度顯著下降或消失，條件致病菌豐度顯著增加，優(yōu)勢菌群發(fā)生易位。隨后，過度增殖的條件致病菌（如沙雷氏菌）突破腸道屏障，轉(zhuǎn)移到蚊蟲血腔，造成系統(tǒng)性感染，從而加速蚊蟲死亡。進(jìn)一步研究揭示真菌侵染后顯著抑制腸道雙氧化酶和抗菌肽的表達(dá)，造成腸道免疫失調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致腸道菌群紊亂。該研究揭示了體壁入侵的病原真菌通過招募腸道細(xì)菌促進(jìn)殺蟲的新機(jī)制，為理解腸道微生物的作用和病原真菌致病機(jī)理提供新視角，為發(fā)展新型蚊蟲生防制劑提供新的思路。

碩博生魏舸、助理研究員賴屹玲和碩博生王官棟是論文的并列*作者，研究員王四寶為通訊作者。該研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）和中科院“百人計(jì)劃”等項(xiàng)目資助。