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生物安全与入侵生物学创新团队研究揭示5-羟色胺调控昆虫肠道微生物稳态的新机制

审核发布:宣传部 曾子焉 来源单位及审核人:植物保护学院 金丰良 发布时间:2022-05-13浏览次数:10

  近日,植物保护学院陆永跃、齐易香团队研究揭示了5-羟色胺调控昆虫肠道微生物稳态的新机制,相关研究结果内容以“Serotonin modulates insect gut bacterial community homeostasis”为题在线发表于国际著名期刊BMC Biology(5年影响因子8.182,中科院1区Top期刊)链接:https://trebuchet.public.springernature.app/get_content/86d66629-a772-460f-8ddb-78bba3841cd9。

  生物胺如5-羟色胺、多巴胺和章鱼胺等是昆虫体内一类非常重要的神经小分子,广泛调控着昆虫各种生理功能和行为。生物胺信号通路基因是杀虫剂开发的潜在靶标。其中5-羟色胺不仅是重要的神经递质,而且是重要的免疫调节因子。2016年,齐易香等首次研究发现了5-羟色胺可以通过其受体调控昆虫血细胞吞噬(Qi et al., 2016,eLife)。

  该项研究是首次探索5-羟色胺在昆虫肠道免疫中具体功能,研究发现喂食5-羟色胺合成前体物质能够显著增加桔小实蝇肠道菌量,而通过RNAi方法干扰桔小实蝇5-羟色胺外周合成酶基因能够显著降低肠道菌量;改变5-羟色胺的含量能够引起双氧化酶Duox的表达变化,导致生成的ROS水平改变,最终对肠道共生菌的稳态进行调控;进一步研究发现传播媒介埃及伊蚊同样通过5-羟色胺调控Duox的表达从而影响中肠的菌群稳态。该研究首次明确了5-羟色胺调控昆虫肠道菌群的作用机理,在肠道与微生物的相互作用方面提出了新的见解。

  bb视讯官网植物保护学院齐易香副教授和陆永跃教授为论文的共同通讯作者,2017级硕士研究生曾甜为论文第一作者,博士研究生苏红爱、硕士研究生刘雅兰、李建芳和江定心副教授也参与了本研究。该研究得到了国家自然科学基金和广东省自然科学基金项目资助。

  近年来,生物安全与入侵生物学创新团队以重大果蔬害虫桔小实蝇为研究对象,构建了基因编辑和化学生态学研究平台,深入开展了实蝇类害虫成灾生物学、行为学、化学生态学、与微生物互作等多个方面研究,累计在SCI源期刊上发表论文40多篇,其中在Microbiome(2017)、Current Biology(2020,2021)、Insect Biochemistry and Molecular Biology(2021)、Pest Management Science(2011,2016,2020)等中科院1区Top期刊上发表论文10多篇。(文图/植物保护学院 王磊)

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