吸血昆虫の囲食膜の機能解明とバリア機能強化による病原体伝播阻止法の開発

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吸血昆虫の中腸は、吸血によって哺乳類から取り込まれた病原体がはじめて遭遇する昆虫の体内環境で、ダイナミックな環境変化に適応して生存するためには様々なバリアが存在する。本研究では、吸血に伴って吸血昆虫の中腸に形成される囲食膜などのバリア機能に着目し、それが形成されるメカニズム、病原体侵入阻止に果たす役割の解明を目指す。本年度の研究実績の概要は次の通りである。1）抗生物質投与によってマラリア原虫の感染が亢進したハマダラカで発現変動する遺伝子を網羅的に解析した。これらの蚊では、マラリア原虫の感染防御に働くと報告されている免疫関連遺伝子群の有意な発現変動は見られなかった。一方、囲食膜関連遺伝子群や、近年他の節足動物から発見された新規抗菌ペプチドの相同分子の発現低下を認めた。2）抗生物質を処置した蚊やサシチョウバエにおいて、囲食膜の形成や機能（透過性）、囲食膜関連遺伝子の発現を検討した。抗生物質の投与によって囲食膜形成が阻害されていることが示唆された。3）コロニー飼育している3種のサシチョウバエの腸内細菌の解析を行った。このうち2種は近縁で同種の原虫を媒介し、残りの種は異なる原虫種を媒介する。同じ餌を用いて同じ環境で飼育しているにも関わらず、サシチョウバエ種によって腸内細菌叢が異なること、近縁種では類似した腸内細菌叢を持つことが明らかになった。このことは、サシチョウバエの腸内細菌は種による遺伝的背景によって規定されることを示している。4）血液や培地などの吸血成分が囲食膜等のバリア形成に及ぼす影響を検討するため、蚊やサシチョウバエの人工吸血系の改良を行っている。吸血装置、膜の選択、原虫のステージなどを組み合わせて最適な方法を検討中である。5）解剖することなく原虫の発育を観察するため、蛍光タンパク質発現リーシュマニア原虫を感染させたサシチョウバエを透明化して観察する系の確立を試みている。