撰文 | 雪月

责编 | 酶美

蜱虫是进化为高度适应性的吸血性外寄生虫。与大多数蜱虫喜欢寄生单一脊椎动物宿主不同，硬蜱可以寄生多种脊椎动物，并传播多种病原体。硬蜱整个生命周期只进行三次进食，摄入血量是其体重的100倍。它们特有的生理适应性很可能是由它们复杂的吸血行为和与脊椎动物共同进化所塑造的。蜱虫如何维持复杂的胚胎后发育以及其分子基础都不清楚。蜱虫含有功能性JAK-STAT信号，可诱导抗菌反应抑制蜱传病原体增殖。该通路可以在多种节肢动物中被UPD等细胞因子样分子激活。但是硬蜱基因组缺乏UPD这样的同源物。

来自马里兰大学的Utpal Pal 团队在Science上发表题为Dome1–JAK–STAT signaling between parasite and host integrates vector immunity and development的文章。本研究发现硬蜱虫利用脊椎动物IFN-g的受体Dome1可以激活JAK-STAT信号，促进硬蜱虫的杀菌效应，并与其他分子形成信号网络促进硬蜱虫的发育以及其作为外寄生虫适应脊椎动物。

该团队最近发现了一个跨物种信号通路。蜱虫摄入血的同时会摄入哺乳动物干扰素IFN-g，可以激活蜱虫的JAK-STAT信号，从而产生有效的杀菌活性。为了进一步探索蜱虫中干扰素样防御系统，作者首先探究了蜱虫中IFN-g的受体。作者发现肩突硬蜱受体Dome1可以以高选择性和高亲和力结合脊椎动物IFN-g。与其他节肢动物的Dome同源物不同，Dome1具有独特的细胞外区域。Dome1和IFN-g共定位于蜱虫肠道上皮细胞的官腔表面。Dome1可以被摄入的IFN-g诱导表达，并调控JAK-STAT通路，促进抗菌反应。

作者还发现Dome1不仅可以增强蜱虫免疫反应，还是肩突硬蜱发育所必需的分子。系统性敲除Dome1会导致蜱虫的繁殖力和胚后发育严重受损，蜕皮失败、双侧对称丧失以及器官畸形，缺失腿等结构。Dome1-JAK-STAT存在于多种硬蜱基因组中，除了支持肠道细胞再生和增殖外，还维持肠道蛋白质组和微生物稳态。Dome1-JAK-STAT还通过Hedgehog和Notch-Delta形成信号网络调控蜱器官发育，并最终可以调控硬蜱将莱姆病病原体Borrelia burgdorferi传播给鼠类宿主的能力。

本研究揭示了跨物种保守信号通路如何影响节肢动物免疫反应以及发育，并促进节肢动物作为外寄生虫适应脊椎动物，进而解释了跨物种信号如何调控节肢动物进化对哺乳动物宿主的依赖性。

原文链接：

http://doi.org/10.1126/science.abl3837

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