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同人类一样病从口入,昆虫主要通过摄食感染细菌。鳞翅目(Lepidoptera)的模式昆虫家蚕(Bombyx mori)也是重要经济昆虫,长期以来积累了大量的研究。我们研究了家蚕体内一氧化氮合酶(NOS)在肠道感染细菌后的变化,一氧化氮(NO)浓度的变化,以及这些变化对家蚕肠道防御反应的影响(抗菌肽的表达),初步明确了家蚕肠道免疫反应中NO与抗菌肽的关系。本实验分别用革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、NO供体和NOS抑制剂喂食感染家蚕后检测肠道消化液和血淋巴中NO浓度及中肠和脂肪体中抗菌肽(antimicrobialpeptide, AMP)的表达。用绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa, P. Aeruginosa;革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, S. Aureus;革兰氏阳性菌)喂食感染家蚕后发现家蚕感染P. Aeruginosa后肠道中NO浓度在16h时升高,血淋巴中NO浓度在24h时升高;感染S. Aureus后血淋巴中NO浓度迅速上升而在肠道中没有检测到明显的上升,说明NO浓度的上升趋势随细菌种类和感染后的时间而有所不同。家蚕感染细菌后中肠中NOS及相关抗菌肽的表达也会升高,感染S. Aureus后可强烈诱导Cecropin B6、Cecropin D、Moricin、Attacin2的表达,感染P. Aeruginosa后也能诱导Cecropin B6、Moricin的表达,但这两个抗菌肽的表达量低于感染了S. Aureus。Gloverin2、Lebocin在感染P. Aeruginosa和S. Aureus后均能诱导表达。脂肪体中NOS2及Cecropin D的表达有明显差异,且感染P. Aeruginosa后的诱导表达量明显低于感染了S. Aureus,说明相对于感染P. Aeruginosa而言家蚕在感染了S. Aureus后可以引起部分抗菌肽的强烈表达。人们对Imd途径研究发现了几个抑制因子Caspar、Dusp36、PIMS、CYLD能抑制Imd途径的过表达并对其在中肠中的表达情况检测,发现Caspar、Dusp36、PIMS在感染细菌后8h、16h、24h均有不同程度的表达这同中肠中细菌感染后16h和24h时NOS2及Gloverin2、Lebocin的表达量突然降低一致,说明家蚕在面对感染时不仅能表达一些免疫因子来抵御细菌的感染,而且还能产生一些抑制因子防止其免疫过度。在肠道感染P. Aeruginosa后2小时给家蚕喂食NOS的抑制剂(NG-Nitro-L-argininemethylester hydrochloride, L-NAME),肠道中一些抗菌肽Gloverin2、Attacin2和Cecropin D的表达受到抑制。给未受感染的家蚕喂食NO供体(S-nitroso-N-acetyl-penicillamine, SNAP; Diethylamine-NO complex, NOC)后发现血淋巴中NO浓度上升,半定量检测中肠中Gloverin2、Lebocin、Cecropin B6、Cecropin D、Moricin、Attacin2、defensin的表达量有明显上升,脂肪体中Lebocin、Cecropin B6、Cecropin D、Moricin、defensin的表达量有明显上升。家蚕肠道感染后会引起NO浓度的升高诱导一些抗菌肽基因的转录。抑制NO的合成会使得一些抗菌肽基因的表达受到抑制,而人为增加NO的浓度会促使一些抗菌肽基因的表达,说明NO可以引起AMPs的转录。