基于胆碱能神经免疫研究Esteya vermicola侵染松材线虫的分子机制

Esteya vermicola was the specify endoparasite fungus of pine wood nematode (PWN), and killed the PWN efficiently which penetrated into the pine deeply. It had attracted international attentions of scholars, but there was few molecular mechanism research about E.vermicola killing PWN. Cholinergic neuroimmunity was an important immune defense mechanism in organism. In this study, the molecular.mechanism of E.vermicola infection on PWN, was studied from the perspective of cholinergic neuroimmunity through RNAi, in situ hybridization, immunofluorescence, RT-PCR , Western blot techniques and so on. (1) The immune effector molecules and the key molecules of immune regulation pathways, were detected to discover the activation mechanism of E.vermicola on the immune system of PWN. (2) The ChAT, AChE and AChRs expression and endogenous ACh concentration was detected to discover the activation mechanism of PWN cholinergic nervous system. (3) The activity state of PWN cholinergic nervous system was changed to discover the regulation activity of PWN cholinergic nervous system on its immune response. Finally, this study would promote the further development, and provide new ideas for the biological control of PWN, and enrich and develop the content of invertebrate neuroimmunology.

Esteya vermicola是松材线虫专一性内寄生真菌，可深入松树内部有效杀灭松材线虫，现已引起国内外学者的关注，但关于E.vermicola侵染致死松材线虫的分子机制尚不明确。胆碱能神经免疫是生物体重要的免疫防御机制，本研究拟从胆碱能神经免疫的角度出发，利用现代分子生物学技术，研究E.vermicola侵染松材线虫的分子机制：（1）检测免疫效应分子及其免疫调节信号通路中关键分子的变化规律，解析E.vermicola对松材线虫免疫系统的激活机制；（2）检测胆碱能神经系统关键分子的表达变化，明确E.vermicola对松材线虫胆碱能神经系统的免疫激活机制；（3）改变松材线虫胆碱能神经系统的活性，分析松材线虫胆碱能神经系统的免疫调节机制。本研究可为基于E.vermicola的新型杀线虫剂提供理论基础，完善对松材线虫胆碱能神经免疫机制的认识，为防治松材线虫病提供生态良策。

Esteya vermicola是松材线虫专一性内寄生真菌，可深入松树内部有效杀灭松材线虫，现已引起国内外学者的关注，但关于E.vermicola侵染致死松材线虫的分子机制尚不明确。胆碱能神经免疫是生物体重要的免疫防御机制，本研究从胆碱能神经免疫的角度出发，利用现代分子生物学技术，研究E.vermicola侵染松材线虫的分子机制。. 对EV菌侵染松材线虫的不同时间段转录组进行分析，结果表明不同侵染时间内松材线虫体内的基因表达存在显著差异性，松材线虫在受到EV菌不同时间侵染的过程中，存在大量差异基因表达，这些功能基因表达在不同侵染时间的表达具有明显的差异性，也说明了不同时间的侵染影响了松材线虫的正常生理活动。根据转录组数据，我们对松材线虫乙酰胆碱酯酶基因进行RT-qPCR检测，随着侵染时间的延长，松材线虫体内的乙酰胆碱酯酶的表达量在不断升高，到达12h时达到峰值，继续随着时间的延长松材线虫的生命力在逐渐衰弱，乙酰胆碱酯酶的表达量在降低。Western blot结果与RT-qPCR的数据相一致。通过免疫荧光实验验证表明EV菌侵染松材线虫激活了体内的胆碱能神经系统，刺激松材线虫分泌乙酰胆碱，为了维持体内的稳定，乙酰胆碱酯酶的表达量也在升高，从而降低乙酰胆碱表达量升高带来的神经刺激与损伤。. 通过检测免疫效应分子AchE及其免疫调节信号通路中关键分子的变化规律，解析E.vermicola对松材线虫免疫系统的激活机制；检测胆碱能神经系统关键分子的表达变化，明确E.vermicola对松材线虫胆碱能神经系统的免疫激活机制。本研究可为基于E.vermicola的新型杀线虫剂提供理论基础，完善对松材线虫胆碱能神经免疫机制的认识，为防治松材线虫病提供生态良策。