Combining in vivo and in vitro approaches to better understand host-pathogen nutritional interactions

IF 3.7 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY

Journal of Animal Ecology Pub Date : 2025-02-07 DOI:10.1111/1365-2656.70000

Robert Holdbrook, Catherine E. Reavey, Joanna L. Randall, Awawing A. Andongma, Yamini Tummala, Annabel Rice, Stephen J. Simpson, Judith A. Smith, Sheena C. Cotter, Kenneth Wilson

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结合体内和体外方法，更好地了解宿主-病原体营养相互作用。

营养通常会影响宿主-寄生虫相互作用的结果，然而，由于这种联系的密切性质以及宿主和寄生虫可能竞争相同的限制性营养这一事实，对发生这种相互作用的机制的理解常常受到混淆。解开这种相互作用的一种方法是结合体内和体外方法。在这里，我们探索宿主营养在决定感染结果中的作用，使用模型昆虫-细菌系统：棉花叶虫Spodoptera littoralis和血源性嗜线虫Xenorhabdus nematophila。在蛋白质：碳水化合物（P:C）比例和热量密度不同的20种化学定义的日粮中饲养沿海夜蛾幼虫。然后，他们被注射固定剂量的嗜线虫x细胞（活的或死的）或假注射。用活细菌细胞攻击的幼虫的存活率强烈依赖于饲料的蛋白质水平，低蛋白质饲料的死亡率最高。这一趋势反映在体内细菌生长速率上，在喂食低蛋白饲料的幼虫中细菌生长速率达到峰值。为了确定体内细菌生长速率是由血液营养物质的直接作用还是由宿主免疫反应的间接作用驱动，我们使用了20种模拟宿主血液营养成分的合成血淋巴（“营养血”）。在体外，细菌的生长速度受到营养血液中蛋白质含量的负面影响，这与在体内观察到的模式相同，表明驱动这种相互作用的是营养物质的可用性，而不是宿主的免疫力。通过比较体内和体外标准化细菌生长速率，我们得出结论，这种宿主-寄生虫相互作用的结果在很大程度上是由营养物质对细菌生长的“自下而上”影响驱动的，而不是由营养物质对宿主介导的免疫反应的“自上而下”影响驱动的。宿主-寄生虫相互作用的结果通常被认为是由宿主免疫反应强烈决定的。营养的直接影响尚未得到充分的探索，并可能对宿主-寄生虫跨分类群的相互作用产生广泛的影响。

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来源期刊

Journal of Animal Ecology 环境科学-动物学

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期刊介绍： Journal of Animal Ecology publishes the best original research on all aspects of animal ecology, ranging from the molecular to the ecosystem level. These may be field, laboratory and theoretical studies utilising terrestrial, freshwater or marine systems.