PNP通过调控尿酸合成与氧化应激平衡介导埃及伊蚊中肠生理功能

来自研究人员的最新研究表明，埃及伊蚊中嘌呤核苷磷酸化酶(PNP)在尿酸合成与氧化应激平衡中发挥核心作用。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除PNP基因，发现其缺失导致线粒体功能障碍、消化酶表达下降、氨积累增加及活性氧(ROS)水平升高，进而影响血餐消化、卵巢发育与成虫寿命。该研究揭示了PNP在抗氧化防御与氮代谢中的关键机制，为蚊媒疾病防控提供了新靶点。

　　

昆虫主要通过合成尿酸排泄含氮废物，其中嘌呤核苷磷酸化酶(PNP; AAEL002269)是该代谢通路的关键酶。研究发现，下调PNP表达会显著破坏埃及伊蚊吸血后的血液消化、卵巢发育和成虫寿命。为深入解析其分子机制，研究人员采用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除PNP基因，并通过转录组与蛋白质组分析发现PNP缺陷型蚊虫中存在5?238个差异表达转录本和145个差异表达蛋白，这些变化涉及氧化应激、能量代谢和外源物解毒等关键生物学过程。特别值得注意的是，尿酸合成通路基因5′-核苷酸酶II(NT2; AAEL024497)和黄嘌呤脱氢酶1(XDH1; AAEL002683)的下调重现了PNP缺陷表型。进一步机制研究表明，PNP缺失导致中肠细胞线粒体功能障碍、消化酶表达减少、尿酸合成受损、氨积累增加以及活性氧(ROS)水平升高。该研究证实尿酸合成紊乱与ROS过量产生密切相关，PNP通过协同调控尿酸合成与ROS水平维持蚊虫生理稳态。这一发现不仅深化了对蚊虫抗氧化防御机制和氮代谢的理解，也为控制蚊媒传染病提供了潜在分子靶点。