血吸蟲病（Schistosomiasis）是全球公共衛生的重大挑戰，而淡水腹足類動物光滑雙臍螺（Biomphalaria glabrata）作為曼氏血吸蟲（Schistosoma mansoni）的主要中間宿主，其抗性機制的分子基礎長期以來備受科學界關注。為了深入探討無脊椎動物的免疫反應、宿主與寄生蟲的交互作用，以及血吸蟲病的流行病學特徵，研究人員近期針對光滑雙臍螺的抗性與易感性進行了系統性的基因表現分析。這項研究透過比較不同遺傳背景的螺類品系，揭示了宿主在面對寄生蟲感染時，基因調控與免疫防禦之間複雜的關聯性。
研究團隊選用了兩組全新的光滑雙臍螺與曼氏血吸蟲交互作用模型進行實驗。第一組為同型接合品系（Homozygous lines, HZLs），包含具有抗性的 iBS90_R 與易感性的 iM line_S；第二組則為重組自交系（Recombinant inbred lines, RILs），分別為抗性的 RIL18_R 與易感性的 RIL108_S。研究人員利用核糖核酸定序（RNA sequencing, RNAseq）技術，針對未暴露於寄生蟲的對照組，以及暴露後 6、24 與 48 小時（hours post-exposure, hpe）的螺類樣本進行轉錄體分析，藉此識別出構成性基因與受寄生蟲誘導的基因表現差異，並進一步建構抗性相關的基因共表現網絡。

透過上述實驗設計，研究人員得以精確捕捉不同時間點的基因轉錄變化。這種系統性的比較分析，不僅涵蓋了不同遺傳背景的螺類品系，更透過時間序列的數據採集，釐清了宿主在感染初期至中期的免疫反應動態。研究指出，各品系螺類在未受感染時即表現出不同的基礎轉錄特徵，這些差異涉及多種與寄生蟲識別及防禦相關的免疫基因，包括凝集素（Lectins）、可變免疫球蛋白與凝集素結構域蛋白（Variable immunoglobulin and lectin domain-containing proteins, VIgLs），以及纖維蛋白原相關蛋白（Fibrinogen-related proteins, FREPs）等關鍵免疫分子。

抗性品系與易感品系的免疫反應差異

研究結果顯示，抗性品系與易感品系在面對曼氏血吸蟲感染時，展現出截然不同的免疫策略。抗性品系在感染前即表現出較高水平的構成性防禦基因，例如生物雙臍螺溶素（Biomphalysin）、大蝸牛凝集素相關蛋白（Helix pomatia agglutinin-related proteins, HREPs）、一氧化氮合酶（Nitric oxide synthase）、肽聚糖識別蛋白（Peptidoglycan recognition protein, PGRP）以及蜘蛛毒素（Aranetoxin）。這些基因的基礎高表現量，被認為是抗性品系能夠有效抵禦寄生蟲入侵的關鍵因素，為宿主提供了初步的防禦屏障。

反觀易感品系，在感染初期僅能啟動微弱的免疫反應，且在感染後 48 小時出現大規模的轉錄變化，其中包含多種抗血吸蟲免疫基因的下調，顯示其防禦機制在感染過程中逐漸崩潰。相較之下，抗性品系在整個感染過程中均能維持穩健的轉錄活化狀態。儘管兩個抗性品系均誘導了相似的免疫基因家族，如生物雙臍螺溶素、avrRpt2 誘導基因產物（AvrRpt2-induced gene products, AIGs）、硫酯類蛋白（Thioester-containing proteins, TEPs）與纖維蛋白原相關蛋白，但兩者之間共享的差異表現基因數量卻相當有限。

基因調控網絡與未來研究展望

在深入的基因共表現網絡分析中，研究人員發現僅有三種基因在兩個抗性品系的所有時間點中均呈現一致的向上調節，分別是編碼類珍珠蛋白 C 型凝集素（Perlucin-like C-type lectin, PLL）、多重表皮生長因子（Epidermal growth factor, EGF）結構域蛋白，以及 GTP 酶免疫相關蛋白（GTPase immunity-associated proteins, GiMAPs）。這一發現凸顯了宿主抗性機制的複雜性，顯示即便具有相似的抗性表型，不同遺傳背景的螺類仍可能採取不同的免疫路徑，且多數路徑具有高度的品系特異性，而非單一的通用防禦機制。

這項系統性的比較分析，為理解基因型、表型與基因調控之間的關係提供了嶄新的視角，特別是在抗血吸蟲反應的分子機制上取得了重要進展。這些研究結果不僅為無脊椎動物免疫學領域提供了珍貴的轉錄體資源，更有助於科學界進一步剖析螺類抗性的具體機制。未來，透過持續深入探討這些抗性相關網絡，研究人員有望開發出更有效的策略，以應對血吸蟲病帶來的公共衛生挑戰，並進一步完善對宿主與寄生蟲交互作用的理論架構。

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原始資料來源: GO-AI-6號機
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