果蝇抗菌肽的发现及其对先天免疫机制的影响

昆虫占据了动物种类的80%。腐败、潮湿的环境，使它们更容易受外界病原微生物的感染。而数量庞大，产卵率高，生命周期短的特性，似乎又让它们失去了进化出获得性免疫系统的必要。所以，从大约10亿年前到今天，昆虫留存了最为完备和最为强大的多层次先天免疫系统。

相对于脊椎动物模型在解析病原—宿主之间相互关系上的局限性，果蝇作为昆虫中动物模型的杰出代表，以研究技术上强大的遗传操作、便捷的规模筛选和它与人类十分保守的先天免疫机制，自然又一次成为构建感染模型的理想模式生物。果蝇喜食腐烂的水果，存活于温带及热带地区，足见其先天免疫能力之强大，因为若是进化上更高等的动物，长期处在如此的环境与饮食条件下，反而容易感染。

果蝇免疫学研究的重大突破始于1972年，博曼（H.Boman）和他的同事们发现，细菌感染后的果蝇能够在体内产生一种具有杀菌功效的物质。虽然他们在当时没能鉴定出这类物质，但由此开启了将果蝇作为模式生物，研究感染与免疫的时代。随后经过二十几年的努力，来自斯特拉斯堡大学的霍夫曼团队首次成功地分离出该物质，证实其在体内外都具有抑菌作用，并将这类免疫功能蛋白质称为抗菌肽（antimicrobial peptide,AMP）。(www.xing528.com)

1996年，布鲁诺（L.Bruno）在霍夫曼实验室观察到，真菌通过体表或口器被果蝇摄入而引起感染，可以在部分突变果蝇身上大量增殖。他拍摄了果蝇感染研究中最为经典的一张电镜照片。随后，他们团队确定了影响背腹轴发育的保守基因Toll，同样介导了一整条先天免疫信号通路，可调控抗菌肽的表达，从而掀起了大家对先天免疫机制的研究热潮。霍夫曼也因为对果蝇抵抗病原感染的天然免疫信号通路——Toll信号通路的发现，以及该发现对哺乳动物免疫信号通路的巨大启示作用，而获得了2011年的诺贝尔生理学或医学奖。