昆虫演化出一套精密的免疫调控网络——其中，丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号级联反应正扮演着从“防御看门人”到“病原攻击靶点”的双重角色，成为昆虫—微生物互作的核心控制枢纽。

近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所（以下简称蔬菜所）研究员郭兆将/张友军团队联合河北大学、墨西哥国立自治大学等科研机构，在《欧洲微生物学会联合会微生物学综述》（FEMS Microbiology Reviews）上发表长篇综述，系统梳理了丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路在昆虫免疫、病原体逃逸与劫持、肠道修复与稳态维持中的多重功能，并提出了靶向该通路防控害虫及虫媒疾病的新策略。

论文通讯作者郭兆将告诉《中国科学报》，MAPK级联反应是进化上高度保守的信号模块，在昆虫中主要包括三条分支。它们像精密的电路板，将外界损伤信号、微生物刺激、激素状态等多元输入，转化为抗菌肽产生、活性氧爆发、肠道干细胞增殖等一系列协调的防御输出。

“正是这种枢纽地位，让MAPK通路既成为昆虫免疫的中流砥柱，也成为病原体攻击的‘阿喀琉斯之踵’。”郭兆将说。

论文第一作者、河北大学副研究员康师介绍，在果蝇、蚊子、家蚕等昆虫中，MAPK通路通过四级激酶级联传递信号。相比哺乳动物动辄数十个同源基因，昆虫的MAPK组成极为精简，通常只有四种亚型。这种简约结构使调控节点更加集中，一旦被病原体靶向，便可引发全局性免疫重编程。

MAPK信号通路能够整合病原识别、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。论文共同第一作者、蔬菜所博士后白杨指出，病原体在与昆虫的攻防拉锯中，演化出两大反制手段：免疫逃逸与功能劫持。疟原虫利用Pfs47蛋白抑制冈比亚按蚊JNK信号，减少中肠营养和细胞凋亡，从而避免被免疫系统清除。而西尼罗病毒则激活白纹伊蚊细胞中的JNK，促进网格蛋白介导的内吞，加速病毒入胞。

“MAPK激活究竟是保护宿主还是助长病原，取决于哪条分支被哪类病原激活、在什么组织、以何种强度和时程发生。”郭兆将总结道。MAPK信号的强度与时长受磷酸酶、支架蛋白及非编码miRNA的多层调控，这些因子共同决定信号输出的精确性与可塑性。因此，MAPK相关节点有望成为害虫防控和媒介病原阻断的新靶标。

郭兆将表示，设计针对昆虫特异的MAPK亚型小分子抑制剂，或利用CRISPR重编程通路支架蛋白，可增强昆虫对生物农药的敏感性；在虫媒疾病防控中，破坏病原体劫持的关键MAPK节点，可降低媒介昆虫的传播能力。未来需要开发分支特异性、组织特异性和发育阶段特异性的干预策略，在控虫与保护有益微生物之间取得平衡。

这项研究为理解昆虫—病原共进化的分子动态提供了新框架，也为下一代绿色害虫防控和虫媒疾病阻断技术奠定了理论基础。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/femsre/fuag027