近期,我院药物与医疗器械研究所倪晓华研究员团队与苏州大学戴建锋教授团队合作在Insect Science杂志(IF=4.0,中科院农林科学类1区)上发表了转录组学研究揭示长角血蜱免疫相关通路在蜱虫感染巴贝斯原虫中的作用的研究论文(Feng T, Tong H, Zhang F, Zhang Q, Zhang H, Zhou X, Ruan H, Wu Q, Dai J. Transcriptome study reveals tick immune genes restrict Babesia microti infection. Insect Sci. 2024 Jun 4. doi: 10.1111/1744-7917.13384.)。吴奇涵研究员为共同通讯作者。
巴贝斯虫(Babesia spp.)是寄生于红细胞内的无丝分裂生物,具有复杂的生命周期,广泛分布于世界各地。巴贝斯虫病是一种新出现的人畜共患病,主要通过感染巴贝斯虫的蜱虫叮咬传播。这种疾病严重影响了牲畜的健康和畜牧业经济,更重要的是,微小巴贝斯虫(Babesia microti)和分歧巴贝斯虫(Babesia divergens)可引起人类巴贝斯虫病,这是一个目前全球都密切关注的问题。尽管对巴贝斯虫进行了广泛的研究,但目前可用的预防和控制方法以及治疗方案仍很有限。
在这篇论文报道中,研究人员发现了长角血蜱固有免疫通路通过其中关键转录因子Dorsal、STAT、Relish来调控巴贝斯虫的感染。该研究对未感染的蜱虫和感染巴贝斯虫B. microti的蜱虫进行 RNA 测序,鉴定1051个基因被发现有差异表达, 其中796个基因上调,255个下调(P<0.05)。整合的转录组学数据集揭示了蜱虫免疫相关通路在蜱虫感染B. microti的过程中发挥关键作用,这些通路包括Toll、Janus 激酶/信号转导和转录激活因子(JAK-STAT)、免疫缺陷(Imd)和 RNA干扰(RNAi)通路。随后,选择了编码免疫通路的关键转录因子Dorsal、Relish和STAT 3个基因进行虫体水平的RNAi实验。敲除Dorsal、Relish和STAT会导致巴贝斯虫感染水平大幅上升。同时,该研究发现了这三个基因可以调控下游抗微生物肽基因DFS1和DFS2的表达,并通过该途径来抵抗巴贝斯虫的感染(图1)。
图1 长角血蜱免疫通路通过调控抗微生物肽DFS的表达抑制巴贝斯虫的感染
此项研究揭示了长角血蜱的免疫基因在巴贝斯虫感染中的关键作用,促进了我们对蜱虫-巴贝斯虫之间分子相互作用的了解,并提出了新的蜱虫抗原作为预防蜱虫侵扰和病原体传播的潜在疫苗靶标。