绿僵菌多糖的抗杆状病毒潜力与作用机制：抑制BmNPV及增强家蚕免疫应答

本研究首次报道昆虫病原真菌绿僵菌（Metarhizium pinghaense）15R来源的多糖对家蚕核型多角体病毒（BmNPV）的抗病毒活性。该多糖通过抑制病毒吸附和二次感染，并显著上调抗菌肽（AMPs）相关免疫基因表达，为开发新型昆虫病毒防控剂提供理论依据。

Highlight

绿僵菌（Metarhizium pinghaense）15R来源的多糖对棉蚜（Aphis gossypii）的杀虫效果

为确认该多糖是否不含破坏素（DTXs）等毒性肽类，用绿僵菌15R分生孢子、液体培养物和多糖处理棉蚜初龄若虫进行生物测定（图1）。液体培养处理组在第3天表现出80%死亡率，而多糖处理组的死亡率与对照组相当，表明该多糖不含具有杀虫活性的毒性物质。

Discussion

本研究首次评估了绿僵菌15R来源多糖对昆虫病毒模型的抗病毒活性。在Bm5细胞实验中，多糖处理组比同等剂量的利巴韦林表现出更高的细胞增殖能力、存活率以及eGFP表达抑制效果。这些结果表明，在特定浓度下，该多糖可能比利巴韦林具有更好的生物稳定性，而利巴韦林因其细胞毒性而应用受限。

多糖的抗病毒机制涉及抑制BmNPV的吸附和二次感染。病毒吸附是感染过程的第一步，而多糖可能通过空间位阻或与病毒颗粒结合来阻断这一过程。此外，多糖处理显著抑制了二次感染，表明其可能通过阻止病毒在细胞间的传播来限制感染扩散。

该多糖的强抗病毒活性可能归因于其高硫酸盐含量（18%）。硫酸化多糖已被广泛报道可通过干扰病毒附着和进入宿主细胞来增强抗病毒效果。例如，硫酸化多糖可通过与病毒包膜蛋白相互作用，抑制病毒与宿主受体的结合。

在家蚕幼虫实验中，口服多糖与病毒包涵体（OB）混合物，或注射多糖与出芽病毒（BV）混合物，均显著提高了存活率。这些结果证实了该多糖在体内也具有抗病毒活性。

此外，注射多糖和BV后，家蚕在48小时内显著上调了与抗菌肽（AMPs）相关的免疫基因表达，包括gloverin 2、lebocin、hemolin、defensin和β-葡聚糖识别蛋白（βGRP）。这表明该多糖不仅能直接抑制病毒，还能增强宿主的免疫反应。

Conclusion

绿僵菌15R来源的多糖对杆状病毒BmNPV具有抗病毒活性。它不仅抑制BmNPV复制，而且比利巴韦林更有效地增强Bm5细胞的存活和增殖。此外，它还提高了家蚕的存活率并上调抗菌肽的表达。这是首篇报道昆虫病原真菌来源多糖的抗病毒特性的研究。据推测，该多糖的高硫酸盐含量有助于其抗病毒活性，而其免疫增强特性则通过上调AMP基因表达来实现。这些发现表明，该多糖有潜力作为一种新型天然抗病毒剂，用于防治昆虫病毒。