胡建

腰帶長體繭蜂（Macrocentrus cingulum）是一種具有多胚發育特性的膜翅目寄生蜂，一隻卵可以發育出近百頭基因型相同的後代。 該蜂以內寄生的方式在世界性農業害蟲亞洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）幼蟲體內發育，同時導致其死亡，是其重要的生物防治因子。不是所有的寄生蜂都可以在寄主昆蟲體內正常發育。 昆蟲具有一套高效的免疫系統，可以清除各種外源入侵物， 針對寄生蜂卵這種比較大的外源入侵物，昆蟲會通過兩種免疫血細胞粒細胞和漿細胞產生的免疫反應—包囊反應將它們殺死並清除。 但為什麼像腰帶長體繭蜂這樣的很多寄生蜂就可以成功寄生寄主呢？ 以這個寄生體系為研究對象，我們想回答以下幾個問題：

（1）亞洲玉米螟包囊反應是怎麼發生的，它的分子機理是什麼？

圍繞這個問題，我們主要做了以下幾方面的工作：a. 建立了亞洲玉米螟幼蟲血細胞系，該細胞系是首次用於昆蟲細胞免疫研究的昆蟲血細胞系，結果發表在 Developmental and Comparative Immunology（Hu et al., 2014a）。 b. 以與“非我”識別相關的C-type lectins及與血細胞包囊相關的受體Integrin 為研究對象，證明了它們在調控血細胞粘附狀態及血細胞包囊反應中的功能，部分研究結果已發表在Journal of Insect physiology (Hu et al., 2010), Developmental and Comparative Immunology (Xu et al., 2012)上，還有部分研究結果待發表。c. 利用該血細胞系發生包囊反應時的血漿依賴性，在亞洲玉米螟血漿中鑑定到一個具有明顯促進血細胞包囊及聚集的未知蛋白並將其命名為EPP1，其可能通過與血細胞結合起到促進包囊的作用（待發表）。 d. 利用該細胞系建立了兩種免疫血細胞粒細胞和漿細胞的細胞亞系，通過比較兩個細胞系在誘導及非誘導狀態下的基因表達，鑑定到在二者中特異表達的基因，為製備兩種血細胞的特異抗體打下基礎 （待發表）。 e. 在亞洲玉米螟中建立了Crispr/cas9技術，已經成功突變Abdominal A, EPP1, IML10等基因，為後續開展多個基因的功能研究打下基礎，結果待發表。

（2）寄生蜂如何逃避寄主的免疫反應？其分子機制是什麼？

經過多年研究我們證明了腰帶長體繭蜂卵及胚胎表面會表達一種糖蛋白Hemomucin，其上面的糖修飾Gal-GalNAc-結構可以幫助寄生蜂逃避寄主的免疫反應，從而在寄主體內存活， 研究結果分別在Journal of Insect physiology (Hu et al., 2003), Developmental and Comparative Immunology (Hu et al., 2008)和Journal of Innate Immunity (Hu et al., 2014b)上發表。 接下來我們將要回答的問題是為什麼這些糖基化修飾可以起到免疫逃避的作用。

（3）腰帶長體繭蜂的多胚形成的意義？如何實現對寄主免疫及發育的調控，以滿足其自身發育需要？

前期研究初步闡明瞭腰帶長體繭蜂的多胚形成過程，證明伴隨胚胎的增殖會產生大量的假胚，這些假胚可以被蜂幼蟲取食，為其補充營養（Hu et al., 2015）。進一步通過胚胎移植實驗證明，假胚可以調節寄主的發育，使其幼蟲其延長，實現其較長的多胚增殖發育。同時也可以抑制寄主的免疫反應，保護蜂幼蟲不被包囊。假胚可能通過分泌蛋白及microRNAs實現調控寄主的免疫及發育。該部分研究還在進行中（待發表）。

（4）從基因組水平探討這個寄生體系的協同演化關係

已完成二者基因組的測序、組裝及分析。其中腰帶長體繭蜂的基因組已經發表在BMC genomics (Yin et al., 2018), 相關研究正在進行中。 ^[1] 

2000.09-2003.06中科院上海植物生理生態研究所 動物學 博士

1997.09-2000.06西北農林科技大學 昆蟲學 碩士

1993.09-1997.06黑龍江八一農墾大學 植物保護 學士 ^[1] 

2016.01-今 中山大學生命科學學院 教授

2014.08-2015.08 美國佐治亞大學昆蟲系 訪問學者

2008.12-2015.12 中山大學生命科學學院 副教授

2003.07-2008.12 中山大學生命科學學院 講師 ^[1] 

《細胞生物學實驗》專業必修

《生物學野外實習》專業必修

《發育生物學》專業選修

《昆蟲世界與人類社會》通識公選 ^[1] 

以多胚發育的內寄生蜂腰帶長體繭蜂及其寄主重要農業害蟲亞洲玉米螟為研究對象：

1.首次揭示腰帶長體繭蜂通過卵及胚胎表面的糖蛋白Hemomucin蛋白逃避寄主的免疫反應，糖修飾Gal-GalNAc-在這個過程中起重要作用。

2.首次結合形態及超微結構描述了腰帶長體繭蜂的多胚形成過程，並證明假胚可以被蜂幼蟲取食為其補充營養。

3.建立了亞洲玉米螟血細胞系，並利用該細胞系在亞洲玉米螟血漿中分離、鑑定到一個具有促包囊作用的新蛋白EPP1。 ^[1] 

國家重點研發計劃：活體生物農藥增效及有害生物生態調控機制，課題五：天敵昆蟲高效繁育與貯存的調控機理，2017YFD200400，2017.07-2020.12,研究骨幹。

國家自然科學基金：免疫識別因子lectin在鱗翅目寄主昆蟲識別寄生蜂為“非我”過程中的作用機制研究，31272091，2013.01-2016.12，主持。

國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）項目：天敵昆蟲控制害蟲機制及可持續利用研究，課題三：寄生性天敵昆蟲與寄主互作的免疫機制，2013CB127603,2013.01-2017.12，研究骨幹。

國家自然科學基金：腰帶長體繭蜂胚胎表面Helix pomatialectin結合蛋白保護其逃避寄主血細胞包囊反應的機制研究,30971964, 2010.01-2012.12，主持。

國家自然科學基金：亞洲玉米螟粒血細胞包囊寄生蜂卵的分子機制研究，30500059，2006.01-2008.12，主持。 ^[1] 

1.Chuanlin Yin, Meizhen Li,Jian Hu*, Kun Lang, Qiming Chen, Jinding Liu, jianhao Guo, Kang He,Yipei Dong, Jiapeng Luo, Zhenkun Song, James R. Walters, Wenqing Zhang*, Fei Li* and Xuexin Chen. The genomic features of parasitism,Polyembryony and immune evasion in theendoparasitic waspMacrocentrus cingulum.BMCGenomics,2018,19:420.

2.Jian Hu*, Peng Wang, Wenqing Zhang. Two types of embryos with different functions are generated in the polyembryonic waspMacrocentrus cingulum(Hymenoptera: Braconidae).Arthropod Structure & Development, 2015,44:677-687.

3.Jian Hu, Qiuyun Xu, Shengfeng Hu, Xiaoqiang Yu, Zhikun Liang, Wenqing Zhang. Hemomucin, an O-glycosylated protein on embryos of the waspMacrocentrus cingulumthat protects it against encapsulation by hemocytes of the hostOstrinia furnacalis.Journal of Innate Immunity,2014,6:663-75.

4.Erick Campan, Sebastien Havard, Alban Sagouis, Céline Pelissier, Franck Muller, Claire Villemant, Yoland Savriama, Dominique Guery,Jian Hu,Sergine Ponsard. Acceptability and suitability of the EuropeanOstrinia nubilalisHübner forMacrocentrus cingulumBrischke from Asia and Europe.Biological Control, 2014, 74:13-20.

5.Jian Hu, Xiangping Feng, Zhongguo Yang, Zhuoxin Chen, Wenqing Zhang. A continuous cell line, SYSU-OfHe-C, from hemocytes ofOstrinia furnacalispossesses immune ability depending on the presence of larval plasma.Developmental and Comparative Immunology,2014,45:10–20.

6.Qiuyun Xu, Xiaoqiang Yu, Jia Liu, Huafu Zhao, Peng Wang, Shengfeng Hu, Jingya Chen,Wenqing Zhang,Jian Hu*.Ostrinia furnacalisintegrinβ1 may be involved in polymerization of actin to modulate spreading and encapsulation of plasmatocytes.Developmental and Comparative Immunology, 2012, 37:438-445.

7.Jian Hu, Huafu Zhao, Xiaoqiang Yu, Jia Liu, Peng Wang, Jingya Chen, QiuyunXu, Wenqing Zhang. Integrin β1 subunit fromOstrinia furnacalishemocytes: molecular characterization, expression, and effects on the spreading of plasmatocytes.Journal of Insect Physiology, 2010,12:1846-1856.

8.Hu Jian,Yu Xiaoqiang, Fu Wenjun, Zhang Wenqing. A Helix pomatia lectin binding protein on the extraembryonic membrane of the polyembryonic waspMacrocentrus cingulumprotects embryos from being encapsulated by hemocytes of hostOstrinia furnaclis.Developmental and comparative immunity,2008, 56:356-364.

9.Jian Hu, Xiangxiong Zhu, Wenjun Fu. Passive Evasion of Encapsulation inMacrocentrus cingulumBrischke (Hymenoptera: Braconidae), a Polyembryonic Parasitoid ofOstrinia furnacalisGuenee (Lepidoptera: Pyralidae).Journal of Insect Physiology,2003, 49:367-375. ^[1]