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家蚕感染核型多角体病毒(BmNPV)后的四阶段代谢应答机制探究
发布时间: 2024-10-21 10:31  作者:种创中心   来源:内部   浏览次数:

国际学术期刊《Insect MolecularBiology》在线发表了前沿交叉学科研究院生物学研究中下最新研究进展“GC–MS-based metabonomic analysis of silkworm haemolymph reveals four-stage metabolic responses to nucleopolyhedrovirus infection”,该研究基于气相色谱-质谱(GC-MS)技术,对核型多角体病毒(BmNPV)感染后家蚕血淋巴的代谢变化进行了系统分析,首次清晰地揭示了家蚕在病毒感染不同阶段的代谢应答特征




                                          


研究发现,家蚕在病毒感染后表现出明显的时间性代谢变化,主要分为四个阶段。第一阶段为抗氧化防御阶段(感染后48小时),病毒初步侵入家蚕体内后,家蚕的代谢系统迅速激活,以谷胱甘肽为核心的抗氧化机制显著增强。这一阶段家蚕通过清除自由基减轻氧化应激,同时保持细胞的免疫功能和代谢稳定性;第二阶段主要为氨基酸代谢与蛋白质合成阶段(感染后72小时),在病毒完成初步复制并开始全身扩散的阶段,家蚕表现出显著的氨基酸代谢加速,以及与蛋白质合成相关的代谢通路激活。第三阶段主要能量代谢与物质运输阶段(感染后96小时),此时,病毒高效复制并侵入家蚕的神经系统,导致家蚕表现出异常活跃的运动行为(如疯狂爬行),以便进一步传播病毒。家蚕通过显著提升葡萄糖和脂质代谢路径,为病毒的快速复制和自身异常行为提供能量支持。此外,物质运输相关通路(如ABC转运蛋白)在这一阶段也被高度激活;第四阶段为能量代谢与核酸合成阶段(感染后120小时),病毒在家蚕体内大量累计,研究显示,家蚕通过激活嘌呤代谢和核酸代谢通路,为病毒的快速复制和释放提供原料。这一阶段标志着家蚕代谢系统的全面崩溃,感染进入末期。

该研究按动态时间性代谢变化揭示了BmNPV感染家蚕后的全局代谢应答特征。研究结果不仅为理解宿主与病原体的相互作用提供了重要线索,还为开发抗BmNPV的家蚕品种和精准防控措施提供了理论依据。该研究填补了家蚕感染过程中代谢应答的空白,为提升家蚕抗病毒能力和促进蚕桑产业升级提供理论依据。

中心硕士苏振岳和已出站博士后李懿为论文第一作者,王鑫副教授为论文通信作者,西部(重庆)科学城种质创制大科学中心/西南大学生物学研究中心为第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、中央高校基本科研业务费专项资金的支持。

论文链接:https://resjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imb.12972