茧蜂病毒调控亲免素D通过线粒体途径诱导寄主血细胞凋亡的研究

It is sill not clear that bracoviruses induce the hemocytes apoptosis during inhibitting the host celluar immune system. As a mitochondrial protein, cyclophilin D (CypD) plays an important role in programmed cell death (PCD) via opening mitochonduial permeability transition pore (MPTP) and releasing apoptosis factors. Based on the present research and our results, we propose the hypothesis that the bracovirus regulate expression of CypD in hemocytes of Spodoptera litura after paraditization by Microplitis bicoloratus, and then CypD induces the host hemocytes apoptosis via opening MPTP and releasing apoptosis factors such as Cytc and AIF, and so on, which activates the downstream death signalling pathway. The further investigation will focus on three questions. The first one is to examine the interrelation between infection of bracovirus and expression of CypD. The second one is to test if CypD can induce the host hemocytes apoptosis. The last one is to investigate the migration of Cytc and AIF from mitochondrial to cytoplasm via MPTP activated by CypD.

茧蜂在寄生过程中通过其携带的茧蜂病毒诱导斜纹夜蛾血细胞的凋亡来抑制寄主的细胞免疫，但茧蜂病毒是如何诱导寄主血细胞发生凋亡的至今还不清楚。CypD是一个线粒体蛋白，根据目前在哺乳动物中的研究成果发现，CyPD主要参与激活线粒体通道MPTP的开放，释放其中的凋亡诱导因子，从而在细胞程序性死亡过程中发挥着重要作用。本项目在前期研究结果的基础上提出科学假说：茧蜂在寄生过程中通过携带的茧蜂病毒调控CyPD的表达，CypD调控线粒体通道MPTP的开放，线粒体内的凋亡诱导因子（如Cytc、AIF等）从线粒体中释放到细胞质中，从而激活下游的细胞死亡信号通路，导致寄主血细胞发生凋亡，最终达到抑制寄主细胞免疫反应的目的。本项目拟从三个层次加以验证，首先确定茧蜂病毒感染与CypD表达的相关性；其次证明CyPD与寄主血细胞发生凋亡的相关性；最后检测CypD是否激活MPTP释放线粒体凋亡因子Cytc和AIF。

在茧蜂寄生斜纹夜蛾幼虫的过程中，茧蜂病毒抑制寄主细胞免疫反应的分子机制目前还不是很清楚。前期研究发现在茧蜂寄生后的第六天寄主血细胞发生凋亡，同时伴随CypD的表达显著升高。为探讨茧蜂病毒如何调控CypD及CypD如何参与昆虫细胞凋亡的，本课题通过在体实验和体外细胞实验分别就行了研究。结果表明，在寄生或病毒感染过程中，茧蜂病毒可以上调CypD的表达，并促进CypD125位点上的赖氨酸发生乙酰化，乙酰化的CypD与ANT1相互作用，促进细胞色素c从线粒体释放；另一方面，CypD与线粒体上的p53蛋白也存在相互作用，导致线粒体膜电位下降，细胞色素c释放，cl-caspase 3被激活，进而诱导细胞发生凋亡，从而达到抑制寄主的细胞免疫，减弱寄主的免疫反应，为寄生蜂幼虫的顺利发育提供保护。以上结果也为进一步揭示昆虫细胞免疫抑制反应的分子机理和生物防治害虫提供理论依据。