家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)海藻糖酶1/2/4的功能解析及其在微孢子虫增殖中的协同作用机制

（编辑推荐）本研究通过免疫荧光和RNA干扰(RNAi)技术，揭示了家蚕微孢子虫(Nb)四种海藻糖酶(NbTre1/2/3/4)在侵染早期的时空表达特征：NbTre4在2h达峰，NbTre1/2在6h达峰；NbTre2分泌至宿主细胞质，NbTre4入核，而NbTre1滞留孢子体。同步沉默四基因可最大程度抑制Nb增殖，表明其存在功能互补网络，为靶向干预微孢子虫病(Pebrine)提供新策略。

　　

Highlight

微孢子虫拥有最小且最致密的真核基因组[1-3]。基因组精简导致其仅保留800个保守蛋白，参与复制、DNA修复等核心生命活动[4,5]。由于缺乏典型线粒体和氧化磷酸化途径，糖酵解成为其唯一ATP生成途径[6,7]。在宿主细胞内发育阶段，微孢子虫通过水平转移获得的特殊核苷酸载体窃取宿主ATP[8-10]。而厚壁休眠孢子则需依赖糖酵解供能[10]，其葡萄糖很可能来自海藻糖水解——所有已研究的微孢子虫孢子均存在海藻糖及海藻糖酶活性[11,12]。

Discussion

本研究通过qRT-PCR分析发现：除NbTre4在感染2h转录达峰外，NbTre1/2/3均在6h出现峰值后急剧下降。值得注意的是，NbTre1/2/3在孢子成熟前呈现差异化定位：NbTre1滞留孢子体，NbTre2分泌至宿主细胞质，NbTre4则入侵宿主细胞核，暗示三者可能通过"分区作战"策略协同调控宿主代谢。在休眠孢子中，NbTre1/4分别定位于孢子体膜和孢壁，而NbTre2完全消失——这种"战时生产，闲时囤粮"的分布模式，完美适配微孢子虫的寄生生活史。

Conclusion

本研究发现：在感染早期（2h和6h），NbTre4与NbTre1/2分别呈现爆发式转录；胞内阶段NbTre2/4像"特工"般渗透宿主不同区室，而NbTre1则坚守孢子体"大本营"；休眠期孢子将NbTre1/4储存于膜系统作为"战略储备"。最重要的是，同步沉默四个NbTre基因可对微孢子虫复制实现"精准围剿"，远胜于单基因干扰效果，揭示出海藻糖酶家族成员间存在精密的"代谢备份"机制。这些发现为开发靶向海藻糖酶的多重抑制剂防治微粒子病提供了理论依据。