我院植保所戈峰研究员与中科院动物所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室孙玉诚研究员及其团队于2月11日在Nature Communications（IF=14.919/Q1）上发表题为“PEBP balances apoptosis and autophagy in whitefly upon arbovirus infection”的研究论文（DOI：10.1038/s41467-022-28500-8）。首次发现磷脂酰乙醇胺结合蛋白（PEBP4）是调节获毒烟粉虱胞内免疫稳态的关键分子，通过维持其细胞凋亡与自噬作用相互拮抗的中度免疫平衡，以达到高效传毒的新机制。

文章指出，烟粉虱是全球分布的“超级害虫”，由它专性传播的的植物病害番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）每年造成农作物上百亿元损失，尤其是对番茄等蔬菜生产构成了极大威胁。但烟粉虱是如何调节和维持其体内胞内细胞凋亡与自噬作用的免疫稳态，以使烟粉虱及其携带的病毒长期共存并高效传毒的机制一直不清楚，本文为其机制探究提出了新的切入点，为防控虫媒病毒传播提供了理论依据。

众所周知，细胞免疫稳态如何被维持和调节（How is immune homeostasis maintained and regulated？）是Science 发布认定的“最前沿的125个科学问题”之一。本研究通过大量的试验发现，TYLCV 病毒衣壳蛋白在烟粉虱中肠和唾液腺细胞的质膜上通过“劫持”PEBP4，同步激活细胞凋亡与自噬作用，两者之间的相互拮抗形成了中度免疫平衡。过高的免疫激发不利于烟粉虱持毒，而过低的免疫响应致使烟粉虱携带病毒量过高，其适合度代偿过大，不利于生存。显然，只有PEBP4维持适度的免疫平衡，才能保障烟粉虱高效传毒，奠定了其与虫媒病毒长期共存的本质（图）。

该研究首次阐明了烟粉虱传播TYLCV的胞内免疫基础，揭示了烟粉虱通过平衡其细胞凋亡与自噬作用的免疫稳态分子机制，极大地推动了媒介昆虫免疫耐受研究的发展，这不但在媒介生物学领域创新具有重要的理论意义；而且，为控制“世界头号害虫”烟粉虱传播病毒、保护蔬菜生产安全提供了新思路，有重大的应用前景。

我院植保所为该论文的通讯作者单位之一，戈峰研究员指导毕业的王世藩博士为该论文第一作者。文章链接：Wang S, Guo H, Zhu-Salzman K, Ge F*, Sun Y*. 2022. PEBP balances apoptosis and autophagy in whitefly upon arbovirus infection. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-022-28500-8

戈峰研究员原为中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室主任，现为山东省农业科学院全职引进的领军人才，任植保所生态调控创新团队学科带头人。兼任中国昆虫学会党委书记、秘书长，中国生态学会常务理事。2021年12月成功当选为中国植物保护学会第十三届理事会副理事长。

图  烟粉虱通过维持细胞内自噬和凋亡的免疫稳态平衡促使其与TYLCV病毒长期共存