基于果蝇口腔感染的肠道训练免疫模型研究

作     者：杨君霞 朱锦彤 彭颖 YANG Jun-Xia;ZHU Jin-Tong;PENG Ying

作者机构：郑州大学华大基因学院郑州450052 郑州大学河南省医药科学研究院郑州450052 

出 版 物：《生物化学与生物物理进展》 (Progress In Biochemistry and Biophysics)

年 卷 期：2023年第50卷第5期

页      面：1206-1222页

核心收录：

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100102[医学-免疫学] 10[医学] 

基　　金：河南省医药科学研究院基本业务费重点(2019BP0201)资助项目 

主　　题：黑腹果蝇 肠道 训练免疫 肠道干细胞 抗菌肽 免疫缺陷信号通路 

摘      要：目的利用果蝇作为遗传工具从个体和分子层面研究果蝇的训练免疫效应,并为后续深入研究其分子机制提供依据。方法首先构建无菌果蝇模型,在此基础上构建果蝇成虫及跨发育阶段训练免疫模型,用两种革兰氏阴性菌——胡萝卜软腐欧文氏菌(Erwinia carotovora carotovora 15)及铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)分别经口腔感染果蝇。在第一次感染完全消退后进行再次感染,然后通过比较果蝇在两个感染阶段的存活率和细菌量来衡量训练免疫的潜在效果。通过实时荧光定量PCR检测相应先天免疫相关基因的表达水平,研究革兰氏阴性菌对免疫缺陷(IMD)通路的诱导作用。结果果蝇成虫及幼虫初次感染均可提高二次感染后的生存率、细菌清除效率及死亡时能承受的最高细菌负荷;二次感染的果蝇中,IMD通路中免疫反应基因的基础表达比未感染的高,这提供了获得感染抗性的分子基础;果蝇的免疫反应主要发生在中肠,二次免疫比初次免疫的效应更迅速且剧烈;二次免疫的果蝇中,肠道干细胞的数量显著多于初次感染。结论果蝇肠道中强大的训练免疫可由同源或异源革兰氏阴性菌口腔感染引发,且免疫记忆可在整个发育阶段持续存在;其可能作用于染色质,通过染色质修饰将免疫记忆储存在相关基因位点。免疫记忆跨发育阶段传递的一种潜在方式是通过肠道干细胞的JNK/STAT通路激活,这些干细胞可能在从幼虫到成虫的发育阶段携带免疫印记。