昆虫血细胞在变态中的功能和作用机理

批准号:
30970404
项目类别:
面上项目
资助金额:
33.0 万元
负责人:
赵小凡
依托单位:
学科分类:
C0403.动物生理与行为
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
王传旭、侯丽、宋凯、刘鹏程、张凤霞
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中文摘要
昆虫在经历幼虫-蛹-成虫的变态发育中在体内外均发生剧烈变化,涉及到幼虫组织解体和成虫组织重建的分子过程。已有证据表明昆虫变态时血细胞进入组织参与变态过程的组织解体,但血细胞如何进入组织并发挥作用的分子机理并不清楚。我们在前期研究中发现干扰棉铃虫血细胞中的组织蛋白酶L(HaCathL)导致颗粒血细胞减少、血细胞不能进入脂肪体、脂肪体解体受阻、翅发育异常、不能完成变态。推测其原因是因为组织蛋白酶L沉默影响了血细胞增殖分化或凋亡,因而不能进入脂肪体并参与脂肪体解体和完成变态,但组织蛋白酶L如何影响血细胞以及血细胞如何参与变态过程中脂肪体解体和翅发育的详细机制并不清楚。因此本课题拟用我们建立的棉铃虫组织蛋白酶L沉默的虫体模型研究组织蛋白酶L如何影响血细胞及其分子机制、血细胞如何参与变态及其分子机制,从而阐明昆虫血细胞在变态中的功能和作用机理。
英文摘要
全变态昆虫发育要经历变态,变态期发生组织重建——即幼虫组织解体和成虫组织重新形成。前人研究已经证明幼虫组织的解体是由蜕皮激素调控的程序性细胞死亡过程,血细胞参与了变态过程中的组织解体,但血细胞参与组织解体的分子机理并不清楚。我们通过抑制性消减杂交技术,发现棉铃虫组织蛋白酶L只分布在血细胞中,在变态时期的血细胞中高表达,受蜕皮激素诱导上调。 通过RNAi技术在虫体沉默HaCathL后导致循环的颗粒血细胞减少,颗粒血细胞不能进入脂肪体,脂肪体不能解体,形成幼虫-蛹嵌合体并死亡。进一步研究证明蜕皮激素在变态时期上调组织蛋白酶L在血细胞中的表达,使颗粒血细胞变成大颗粒血细胞,组织蛋白酶L导致大颗粒血细胞凋亡并释放到血淋巴,帮助脂肪体解体。同时大颗粒细胞进入解体的脂肪体中,释放组织蛋白酶L分解脂肪体。本项研究阐明了血细胞参与昆虫变态过程组织降解的分子机理,证明了幼虫脂肪体的降解需要血细胞参与,脂肪体降解过程符合细胞凋亡的特征——即由吞噬细胞参与清除凋亡细胞。此外,本研究还证明了腺苷酸激酶2(AK2)参与了血细胞的增殖,beta-thymosin和HaBBP参与了血细胞的免疫反应。 本项研究成果为了解昆虫血细胞在发育和免疫中的功能提供了新的实验依据和理论。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/arch.20421
发表时间:2011-06
期刊:Archives of insect biochemistry and physiology
影响因子:2.2
作者:G. Wang;Peng-Cheng Liu;Jin-Xing Wang;Xiao-Fan Zhao
通讯作者:G. Wang;Peng-Cheng Liu;Jin-Xing Wang;Xiao-Fan Zhao
Participation of haemocytes in fat body degradation via cathepsin L expression
血细胞通过组织蛋白酶 L 表达参与脂肪体降解
DOI:10.1111/j.1365-2583.2012.01157.x
发表时间:2012-10
期刊:Insect Molecular Biology
影响因子:2.6
作者:Xiang Zhai;Xiao-Fan Zhao
通讯作者:Xiao-Fan Zhao
The juvenile hormone analogue methoprene up-regulates the Ha-RNA-binding protein
保幼激素类似物甲氧普林上调 Ha-RNA 结合蛋白
DOI:10.1016/j.mce.2010.12.029
发表时间:2011-02
期刊:Molecular and Cellular Endocrinology
影响因子:4.1
作者:Yang, Xiao-Hui;Liu, Peng-Cheng;Zheng, Wei-Wei;Wang, Jin-Xing;Zhao, Xiao-Fan
通讯作者:Zhao, Xiao-Fan
The steroid hormone 20-hydroxyecdysone upregulated the protein phosphatase 6 for the programmed cell death in the insect midgut
类固醇激素 20-羟基蜕皮酮上调蛋白质磷酸酶 6,从而导致昆虫中肠的程序性细胞死亡
DOI:10.1007/s00726-011-1159-9
发表时间:2012-08
期刊:Amino Acids
影响因子:3.5
作者:Chuan-Xu Wang;Wei-Wei Zheng;Peng-Cheng Liu;Jin-Xing Wang;Xiao-Fan Zhao
通讯作者:Xiao-Fan Zhao
DOI:10.1111/j.1365-2583.2009.00952.x
发表时间:2010-02
期刊:Insect Molecular Biology
影响因子:2.6
作者:Li Wang;Lian‐Qin Chai;Hong-Juan He;Qian Wang;Jin-Xing Wang;Xiao-Fan Zhao
通讯作者:Li Wang;Lian‐Qin Chai;Hong-Juan He;Qian Wang;Jin-Xing Wang;Xiao-Fan Zhao
蜕皮激素调控昆虫变态期脑发育的分子机制
- 批准号:32330011
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:220万元
- 批准年份:2023
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
蜕皮激素调控昆虫变态发育中糖代谢的分子机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
G-蛋白偶联受体在蜕皮激素拮抗胰岛素并促进化蛹中的作用及分子机制
- 批准号:31730083
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:319.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
钙信号途径在昆虫变态发育中的功能及激素调控
- 批准号:31572328
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
昆虫蜕皮激素的细胞膜受体及膜信号转导途径研究
- 批准号:31230067
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:295.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
棉铃虫皮层溶离中蛋白酶的表达与调控
- 批准号:30670265
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:31.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
棉铃虫蜕皮级联反应功能基因表达研究
- 批准号:30330070
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:105.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
棉铃虫蜕皮调节转录因子基因克隆及表达载体构建
- 批准号:30080002
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:14.0万元
- 批准年份:2000
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
棉铃虫卵半胱氨酸蛋白酶基因克隆及功能表达研究
- 批准号:39870095
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:11.0万元
- 批准年份:1998
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
棉铃虫卵内蛋白酶基因克隆研究
- 批准号:39740024
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:4.0万元
- 批准年份:1997
- 负责人:赵小凡
- 依托单位:
国内基金
海外基金
