Krüppel 同源物 1 调控白纹伊蚊繁殖发育，为蚊媒病防控带来新希望

《Parasitology Research》：Krüppel homolog 1, a juvenile hormone transcription factor, regulates the reproduction and development of Aedes albopictus(Skuse) (Diptera: Culicidae)

为控制白纹伊蚊传播疾病，研究人员聚焦 Krüppel 同源物 1（Kr-h1）基因，发现其影响伊蚊繁殖发育，为蚊控策略提供依据。

　　

一、研究背景：小小蚊子，大大威胁

蚊子虽小，却能传播多种疾病，严重威胁人类健康。白纹伊蚊（Aedes albopictus）作为重要的病媒昆虫，是寨卡病毒、登革热、黄热病和基孔肯雅热等病毒的传播媒介 。登革热在全球传播迅速，约 128 个国家或地区的 3.9 亿人面临感染风险，9600 万人出现不同程度的临床症状。目前，针对许多蚊媒病，有效疫苗和特异性抗病毒疗法尚未问世，化学防治仍是控制白纹伊蚊种群、降低登革热风险的主要手段，比如使用保幼激素类似物（JHA）吡丙醚，但长期使用也可能带来环境问题。

昆虫的生长发育受保幼激素（JH）和 20 - 羟基蜕皮酮（20E）等激素调控，它们在昆虫胚胎发育、生殖等过程中发挥关键作用。Krüppel 同源物 1（Kr-h₁）是 JH 信号通路中的关键转录因子，在昆虫变态发育和成虫繁殖中意义重大。不过，目前关于 Kr-h₁在白纹伊蚊中的研究还比较有限。为了更好地防控蚊媒病，福建医科大学的研究人员开展了关于白纹伊蚊 Kr-h₁（AalbKr-h₁）基因的研究，相关成果发表在《Parasitology Research》上。

二、研究方法：多管齐下，深入探究

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：

1. 基因序列分析：从 NCBI 数据库获取 AalbKr-h₁基因序列，运用多种生物信息学工具预测其氨基酸长度、分子量、等电点、蛋白质结构域、磷酸化位点和糖基化位点，并进行序列比对和系统发育分析。
2. 吡丙醚处理实验：用吡丙醚处理 3-4 龄白纹伊蚊幼虫，设置实验组和对照组，通过定量实时 PCR（qRT-PCR）检测不同时间点 AalbKr-h₁基因的表达水平，探究其对 AalbKr-h₁转录的影响。
3. RNA 干扰（RNAi）实验：制备针对 AalbKr-h₁的双链 RNA（dsRNA），对羽化 5 天的雌蚊进行胸注射，以绿色荧光蛋白（GFP）基因的 dsRNA 作为阴性对照，通过 qRT-PCR 验证干扰效果，并观察对蚊子存活率、产卵量和孵化率的影响。

三、研究结果：层层剖析，成果丰硕

1. AalbKr-h₁基因的鉴定：AalbKr-h₁基因编码由 718 个氨基酸组成的蛋白质，分子量约 80kDa，等电点为 8.49。其包含 8 个推定的 C₂H₂型锌指结构域，与其他双翅目昆虫的同源物高度相似。
2. 蛋白质保守基序和系统发育分析：大多数昆虫的 Kr-h₁蛋白具有相似的基序组成，基序 1-9 几乎存在于所有被检测的昆虫目中，基序 10 仅在双翅目、鳞翅目、鞘翅目和膜翅目中出现。系统发育分析表明，AalbKr-h₁与双翅目昆虫的同源物聚为一类，且双翅目和鳞翅目昆虫的 Kr-h₁序列形成一个主要簇，显示出较近的进化关系。
3. AalbKr-h₁的时空表达：AalbKr-h₁基因在白纹伊蚊不同发育阶段和组织中存在差异表达。在卵期和成虫期表达量较高，幼虫和蛹期相对较低。在雌性成虫中，羽化后 3 - 9 天 AalbKr-h₁ mRNA 水平显著升高；雄性成虫中，羽化后第 5 天表达量最高。在组织中，脂肪体和卵巢的转录水平最高。
4. JHA 对 AalbKr-h₁表达的调控：吡丙醚处理后，幼虫和成虫中 AalbKr-h₁的相对表达水平显著增加，在处理 24 小时后达到峰值。在卵巢和脂肪体组织中，JHA 处理在不同时间点也会影响 AalbKr-h₁的表达，表明 JHA 影响白纹伊蚊卵巢和脂肪体的发育。
5. Kr-h₁对白纹伊蚊生殖发育的调控：RNAi 实验显示，敲低 AalbKr-h₁表达后，蚊子存活率下降，产卵量减少 30%，孵化率从 91.1% 降至 65.6%，表明 AalbKr-h₁在白纹伊蚊生殖发育中起着至关重要的作用。

四、研究结论与意义：开拓思路，前景广阔

研究发现，AalbKr-h₁基因含有 8 个推定的 C₂H₂型锌指结构域，在双翅目昆虫中高度保守。其表达水平与白纹伊蚊发育阶段密切相关，在生殖成熟过程中发挥重要作用。JHA 能诱导 AalbKr-h₁表达，影响蚊子的变态发育和生殖。RNAi 实验证实了 Kr-h₁对蚊生殖发育的调控作用。

这些研究成果为深入理解白纹伊蚊的发育和繁殖机制提供了重要依据，也为开发以 JH 信号通路基因为靶点的新型害虫控制剂奠定了基础，为蚊媒病的防控开辟了新方向，有望推动更高效、环保的蚊媒病防控策略的发展。