目的 研究斯氏按蚊肽聚糖识别蛋白S2(PGRP-S2)的功能及其对按蚊体内共生菌稳态的影响。 方法 将羽化后2~4日龄雌性斯氏按蚊分为对照组(喂食10%蔗糖溶液)、感染血组(叮咬原虫血症为4%~8%的伯氏疟原虫ANKA感染小鼠)和健康血组(叮咬健康小鼠),每组60只,饱血24 h后分离中肠和其余组织,用Trizol法提取RNA,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测pgrp-s2基因的相对转录水平。将羽化后0~1日龄雌性斯氏按蚊分为对照组(喂食10%蔗糖溶液)与抗生素处理组(喂食含有青霉素、链霉素和庆大霉素的10%蔗糖溶液),每组30只,喂养5 d后分离中肠和其余组织,RT-qPCR检测pgrp-s2基因的相对转录水平。将雌性斯氏按蚊分为pgrp-s2敲低组和绿色荧光蛋白基因(gfp)对照组,每组60只,分别注射pgrp-s2的双链RNA(dsRNA)和gfp基因dsRNA(69 nl/只),2 d后每组取蚊虫提取RNA,RT-qPCR检测pgrp-s2的相对转录水平,提取DNA并使用16S rRNA特异性引物PCR检测蚊虫体内共生菌总量。分别取30只pgrp-s2敲低组和gfp对照组按蚊,用107个/ml摩氏摩根氏菌液浸湿棉球喂养5 d后,提取RNA,RT-qPCR检测获得共生菌16S rRNA相对总量和摩氏摩根氏菌的相对数量;提取pgrp-s2敲低组和gfp对照组按蚊中肠组织RNA,转录组测序后进行聚类分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)功能注释和富集分析。使用SMART网站预测分析PGRP-S2氨基酸序列后利用CLC Main Workbench软件进行比对。克隆按蚊pgrp-s2基因,利用昆虫杆状病毒表达系统(pFastbacⅠ)在SF9细胞中表达PGRP-S2重组蛋白,Western blotting检测蛋白表达情况。取10、20、40 μg/ml纯化后的PGRP-S2重组蛋白溶液(以蛋白缓冲液为对照)分别与40 μg赖氨酸(Lys)型肽聚糖和二氨基庚氨酸(DAP)型肽聚糖孵育,每间隔12 h测定相对吸光度(A540值)以判定肽聚糖的降解情况,验证PGRP-S2的酰胺酶活性。 结果 RT-qPCR结果显示,吸血后24 h,感染血组、健康血组和对照组按蚊中肠pgrp-s2的相对转录水平分别为1 590.0 ± 665.2、126.8 ± 100.4和15.84 ± 6.92,感染血组高于对照组(t = 2.38,P < 0.05);对照组按蚊中肠的pgrp-s2的相对转录水平高于其余组织(1.71 ± 0.51)(t = 2.04,P < 0.05)。抗生素处理组按蚊中肠pgrp-s2的相对转录水平为0.33 ± 0.18,低于对照组的117.9 ± 54.5(t = 2.16,P < 0.05)。pgrp-s2敲低组按蚊体内共生菌16S rRNA相对总量为3 653 ± 2 023,低于gfp对照组的14 982 ± 3 892(t = 2.58,P < 0.05);摩氏摩根氏菌饲喂后,pgrp-s2敲低组按蚊体内摩氏摩根氏菌的相对数量为571 517 ± 61 258,低于gfp对照组的919 754 ± 123 397(t = 2.53,P < 0.05)。转录组分析结果显示,pgrp-s2敲低可以上调按蚊免疫相关的Toll/Imd通路、mTOR通路、FoxO通路基因,下调脂肪酸代谢、三羧酸循环等代谢相关基因。10、20、40 μg/ml PGRP-S2重组蛋白与DAP型肽聚糖孵育48 h后,相对A540值分别为0.49 ± 0.07、0.40 ± 0.10和0.44 ± 0.07,均低于对照的0.90 ± 0.09(t = 3.53、3.65、3.97,均P < 0.05);但与Lys型肽聚糖孵育48 h后,相对A540值分别为0.52 ± 0.03、0.62 ± 0.03和0.65 ± 0.04,与对照(0.64 ± 0.05)的差异均无统计学意义(t = 1.95、0.31、0.11,均P > 0.05)。 结论 斯氏按蚊体内pgrp-s2主要在中肠表达,且表达水平受共生菌调控。PGRP-S2重组蛋白可以降解DAP型肽聚糖,具有酰胺酶活性,可通过负调节免疫反应和调节代谢反应调控按蚊体内共生菌水平。