《Frontiers in Immunology》：Octopamine modulates the innate immune response in Drosophila melanogaster
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本研究系统阐明了无脊椎动物关键神经调质章鱼胺（OA）通过β-肾上腺素能样受体Octβ1R和Octβ2R，差异化调控果蝇先天免疫的细胞吞噬（phagocytosis）与抗菌肽（AMP）表达等核心模块。受体缺失导致感染后存活率下降、细菌清除能力减弱，并伴随吞噬活性抑制及部分AMP基因表达异常增强，揭示OA信号在应激状态下重新分配免疫资源的神经免疫调控新机制。
引言：应激与免疫交互的演化视角
应激反应是生物体应对环境挑战的核心适应性机制，但其失调可能引发免疫病理损伤。在脊椎动物中，去甲肾上腺素（NE）通过肾上腺素能受体调控免疫细胞功能，而无脊椎动物则以章鱼胺（OA）作为NE的功能类似物。尽管OA在昆虫免疫调节中的作用已有初步报道，但其受体特异性机制尤其在果蝇模型中的细胞分子基础尚不清晰。本研究聚焦果蝇两大高表达OA受体Octβ1R和Octβ2R，旨在解析其在系统性细菌感染中对免疫效应模块的差异化调控作用。
Octβ1R与Octβ2R缺失加剧感染易感性
通过构建Octβ1R和Octβ2R功能缺失突变体，并采用革兰氏阴性菌Pectobacterium carotovorum（Ecc15）系统感染模型，研究发现受体缺陷型雌雄果蝇感染后存活率显著降低（图2c, 2g）。其中Octβ1R缺失个体对无菌损伤（PBS注射）亦表现高死亡率，提示该受体参与基础应激耐受；而Octβ2R缺失仅特异影响感染后生存。组织特异性RNAi实验进一步表明，脂肪体敲低Octβ1R及血细胞敲低Octβ2R可分别重现感染易感表型（附图S2），证实二者在免疫器官中的功能分化。
细菌清除障碍与AMP表达异常增强
感染24小时后，受体缺陷果蝇体内细菌载量显著高于野生型（图3），但Octβ2R缺失组48小时后菌落数恢复至正常水平，而Octβ1R缺失组持续偏高。值得注意的是，尽管细菌清除能力受损，受体缺陷果蝇在感染后多数抗菌肽基因（如Attacin-A、Diptericin等）表达反而显著上调（图4a-f），唯Metchnikowin（Mtk）表达受抑制（图4g）。这表明OA信号通过Octβ1R/Octβ2R负向调控部分体液免疫应答，可能避免免疫过度激活。
血细胞吞噬功能受OA受体正调控
通过体内pHrodo大肠杆菌生物颗粒吞噬实验发现，受体缺陷果蝇腹部血细胞荧光强度显著降低（图5d），提示Octβ1R与Octβ2R共同促进吞噬活性。体外幼虫血细胞实验进一步验证该结论：受体缺失群体吞噬率下降（图6b），而光遗传激活cAMP信号（模拟OA作用）可诱导血细胞铺展面积增加（附图S3），证实OA-cAMP轴正向调控吞噬作用。
讨论：OA介导免疫资源再分配策略
本研究揭示OA通过Octβ1R/Octβ2R双路径差异化协调果蝇免疫应答：一方面抑制脂肪体介导的AMP过度表达（Metchnikowin除外），另一方面增强血细胞吞噬功能。这种“此消彼长”的调控模式可能反映应激状态下能量资源向细胞免疫的倾斜，以避免耗竭性免疫激活。性二态性反应（雌性更依赖OA信号）及受体信号差异（Octβ2R介导Gs-cAMP激活，Octβ1R可能偶联抑制性Go蛋白）为机制复杂性提供潜在解释。该研究为无脊椎动物神经免疫调控的演化保守性提供关键证据，并为应激相关免疫失衡研究提供新视角。
