陕西
近日，郭兆将研究员/张友军院士团队在国际微生物学权威期刊FEMS Microbiology Reviews发表综述论文From gatekeeper to target: MAPK cascades as control circuits at the insect-microbe interface。 该文系统总结了昆虫MAPK信号通路在宿主-微生物互作界面中的双重功能——既充当宿主防御的“守门人”，又成为病原体攻击和操纵的“靶标”，并提出了MAPK级联反应作为昆虫-微生物攻防循环控制系统的理论框架。
昆虫不仅是地球上种类最多的动物类群，也是多种植物病毒、人类虫媒病毒及原生动物寄生虫的重要传播媒介，同时其自身种群易受病原细菌、真菌和病毒的侵害。在长期的共进化过程中，昆虫演化出了复杂的免疫机制来抵御这些微生物威胁。其中，丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号网络作为进化上保守的磷酸化级联反应，在将胞外刺激转化为协调的细胞应答中发挥着核心调控作用。
作者梳理了昆虫中主要的三条MAPK分支——ERK、JNK和p38，指出它们能够整合病原识别、组织损伤和代谢变化等多种信号，协调抗菌肽产生、活性氧调控、血细胞反应以及肠道上皮更新等过程。在这一过程中，MAPK通路帮助昆虫快速启动防御，并在感染后期恢复免疫稳态和组织平衡。
文章同时强调，MAPK通路也是多类病原体重点劫持的对象。细菌、病毒、真菌和寄生虫可通过抑制或重编程MAPK信号，削弱宿主免疫，甚至借助该通路促进自身入侵、复制和传播。这种“宿主防御—病原反制”的双向作用，凸显了MAPK在昆虫—微生物博弈中的中心地位。
除了免疫防御，MAPK还参与昆虫肠道屏障维持、菌群平衡、细胞免疫与体液免疫的协同调控。文章指出，这些功能使MAPK成为决定感染结局的重要“控制电路”，其激活强度、持续时间和组织特异性，往往直接影响宿主是走向耐受、清除还是被病原成功利用。
值得关注的是，综述进一步总结了MAPK通路的多层级调控机制，包括磷酸酶、支架蛋白以及miRNA等分子，这些因子共同决定信号输出的精确性与可塑性。也正因如此，MAPK相关节点有望成为害虫防控和媒介病原阻断的新靶标。
总体来看，这篇综述从“守门人”与“靶标”两个角度，系统揭示了MAPK信号通路在昆虫—微生物互作中的双重角色，不仅加深了人们对昆虫免疫调控机制的理解，也为发展绿色防控策略和精准干预技术提供了重要理论依据。
河北大学生命科学学院农林重要入侵生物团队康师副研究员为本文的第一作者，中国农业科学院蔬菜花卉研究所博士后白杨为本文的共同第一作者。墨西哥国立自治大学Alejandra Bravo教授为本文的共同通讯作者，中国农业科学院蔬菜花卉研究所郭兆将研究员为本文的最后通讯作者。此外，中国工程院院士张友军研究员对本研究提供了重要指导。本研究获得了国家自然科学基金创新群体和面上项目以及中国农业科学院科技创新工程等项目资助。
https://doi.org/10.1093/femsre/fuag027
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