昆虫免疫见解：研究人员揭示免疫系统动力学

发表在《公共科学图书馆·病原体》上的一篇论文题为“在免疫信号失调的情况下，绘制感染抵抗力和生殖健康之间权衡的功能形式”，深入研究了微观领域，揭示了由分子调节器仙人掌领导的精心组织的防御机制

这篇论文由Ann Tate实验室最近的博士生Justin Critchlow和Arun Prakash（博士后研究员）Katherine Zhong（前本科生）撰写，揭示了甲虫免疫动力学的复杂性

这一突破揭示了甲虫免疫的微妙芭蕾舞剧，揭示了保护和生理成本之间错综复杂的相互作用。本文揭示了生存、恢复力的动态，以及进化适应所固有的深刻复杂性

该团队使用了一种新的方法来改变调控蛋白仙人掌在红粉甲虫中的表达。这种调节蛋白是一种控制红粉甲虫免疫系统活动的管理器，就像一个开关，可以调高或调低以调节免疫反应的强度。

他们调整了Toll通路激活的幅度，并观察了对免疫输出、细菌感染存活率以及各种健康和生殖参数的影响。Toll通路就像甲虫免疫系统的一系列红绿灯。当该途径被激活时，就像绿灯亮了一样，向免疫系统发出信号，让其开始行动，抵御感染

泰特表示，“我们很早就知道，对免疫的投资会受到许多权衡，但真正定义功能形式的研究很少。当我们想预测额外的投资，例如针对相对无害或有毒的寄生虫，将如何影响生物体健康时，这一点很重要。”

这项工作的关键结果是，增加红粉甲虫免疫途径激活的强度，可以提高它们的免疫输出和抵抗细菌感染的存活率。然而，它也会对雌性卵子的产生、肠道健康、体重和寿命产生严重影响，突显出免疫调节的微小变化对健康和生殖的重大影响

在这一重要结果之后，研究转向了理解仙人掌稳定性的平衡，这对维持甲虫体内平衡至关重要。这种重定向揭示了仙人掌转录中断与关键寄主性状显著变化之间的根本联系，特别是在繁殖方面

Critchlow继续说道，“我们最初的实验集中在使用我们典型的dsRNA剂量靶向仙人掌。这导致了甲虫免疫反应的显著增加和快速死亡。因此，我们意识到仙人掌的稳定性对维持甲虫的稳态至关重要。我们没有想到的是，即使是仙人掌转录中最小的干扰也会导致宿主特征（如繁殖）的巨大变化。”