线虫蛋白可用于杀灭害虫

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作为微小蠕虫的线虫，在动物王国中经常落入被忽略的角落。尽管线虫当中很多是寄生的，意味着它们生活在其他生物有机体里，但也有助于控制人体疾病、杀死破坏农作物的昆虫。



线虫的这些“良好品质”吸引了美国加利福尼亚大学河滨校区助理教授Adler Dillman的关注。近日他和几位合作者在《PLOS 病原体》上发表了论文，称线虫分泌致命蛋白质混合物，来杀死许多破坏农作物的昆虫。这一研究成果推翻了长期持有的观点：它是专门的细菌，和线虫协力配合杀死害虫。

“这就像真正的科幻小说一样。”Dillman说道，“这些微小的线虫爬进寄主体内，排泄有毒细菌，吐出毒液，把寄主变成‘昆虫奶昔’。”

线虫已经适应了几乎所有的生态系统，包括海洋、湖泊、土壤、极地、热带地区和所有海拔高度。它们是圆的，但没有蚯蚓那样的节片。线虫一般0.1~2.5毫米长，表现于地球80%以上的动物身上。

Dillman团队的研究主要集中于其中一类线虫——斯氏线虫，其已被广泛研究，且已知能杀死250多种害虫，而这些害虫攻击桃、西红柿、玉米、甘薯、橘子和松树等植物。斯氏线虫还被作为有机园艺的解决方案，在网上园艺商店和市场上售卖，如一家网店售价为1000万只37.98美元。

斯氏线虫属于一类被称为昆虫病原线虫的昆虫寄生线虫。它们不同于其他昆虫寄生虫，是因为其能在一两天内快速杀死宿主，和细菌“结交”推进自身的寄生方式。

这些线虫诞生、停止进化，一旦感染了宿主昆虫才重新启动。以前对于线虫寄生状态的早期很少有了解，而且对它们如何开辟生命周期的寄生阶段和“重生”也知之甚少。Dillman团队的研究有助于揭开这一谜题。

他们的论文描述称，研究人员采用了一种新方法，当线虫在其寄生的宿主昆虫之外时研究它，这是研究寄生的一个共同挑战。

线虫暴露于实验室颈瓶中的昆虫组织后，研究人员从线虫身上收集毒蛋白质。他们发现蛋白质混合物对多种昆虫物种具有高度毒性，如成年果蝇，其是科学实验中的常用昆虫。

此外，研究人员利用RNA测序技术比较了昆虫宿主内的线虫基因表达和暴露于颈瓶昆虫组织的线虫基因表达。他们发现基因表达谱是相似的，也证明所开发的在宿主昆虫之外线虫工作的模型有效。

最终他们确定了472个可能参与寄生的蛋白质。这些蛋白质将作为未来农业和医疗应用的研究基础。农业方面，研究人员希望能找到新的杀虫化合物，可以用来控制世界各地的害虫。

人类医学方面，线虫最近被证明有助于控制自身免疫性疾病，如乳糜泻病、肠易激综合征、克罗恩氏病等。他们的发现还与人类寄生虫如蛲虫关系密切，其感染了全球1亿人口。未来Dillman与合作者将采用涉及线虫分子的更好的办法来对抗这些疾病。