红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus Olivier是一种对我国城市绿化和海岸生态环境安全带来严重威胁的害虫。已经有研究证实,在该害虫的肠道中存在着大量的细菌,这些细菌在红棕象甲的营养代谢中有十分重要的作用。红棕象甲幼虫的生活环境中既有有害微生物也有有益微生物,其高效的免疫防御策略能够在保护自身不受环境中有害微生物的侵害,同时又能利用环境中的有益微生物。因此,红棕象甲需要精确的识别有害微生物并且消灭它们来维持自身肠道菌群的动态平衡。肽聚糖识别蛋白(PGRPs,peptidoglycan recognition proteins)能够识别由病原细菌产生并且释放的肽聚糖(PGN,peptidoglycan),然后激活昆虫免疫反应。因此,PGRPs可能在宿主昆虫肠道菌群稳态的维持中扮演着重要的角色。本文研究发现,红棕象甲的肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L1是一种不具有酰胺酶活性的长型跨膜肽聚糖识别蛋白。随后,我们使用RT-qPCR、RNA干扰和细菌16S rRNA测序等多种技术手段研究了该蛋白在红棕象甲肠道菌群稳态维持中的作用。经RT-qPCR检测发现,RfPGRP-L1主要在红棕象甲的前肠及血淋巴中表达;注射感染金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus 6 h后能显著地诱导脂肪体中RfPGRP-L1的表达,这说明RfPGRP-L1可能参与介导该害虫的系统免疫的激活与调控;喂食感染大肠杆菌Escherichia coli 6 h后能显著地诱导肠道中RfPGRP-L1的表达,这说明RfPGRP-L1可能参与介导该害虫的肠道局部免疫。RfPGRP-L1被沉默后,与对照组相比,红棕象甲肠上皮细胞中的抗菌肽RfDefensin、RfCecropin和RfAttacin的表达量均显著下降;红棕象甲清除肠道和血淋巴中入侵的大肠杆菌的能力显著下降;红棕象甲肠道中可培养细菌的菌落数量显著上升。细菌16S rRNA高通量测序分析发现RfPGRP-L1沉默会造成红棕象甲的肠道菌群结构发生显著的变化。这些实验结果表明跨膜型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L1可以通过调控抗菌肽这种杀菌效应因子的表达来控制红棕象甲肠道细菌的增殖规模,从而维持其肠道菌群的动态平衡。