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自然界中,病原微生物主要通过食物传播进入宿主体内。昆虫通过取食感染细菌后,肠道是抵御外界病原物的第一重要防线。肠道免疫主要通过肠道上皮细胞产生活性氧(Reactive oxygen species,ROS)及抗菌肽(Antimicrobial peptide,AMP)来防御病原菌浸染。家蚕作为重要的模式昆虫,也具有重要的经济价值,研究家蚕免疫机制及抗病机理对于建立病原-微生物模型建立及蚕病的防治具有重要意义。本研究中我们利用革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus,S.a;黑胸败血菌Bacillus bombyseptieus,B.b;藤黄微球菌Micrococcus luteus,M.l及肺炎链球菌Streptococcus pneumonia,S.p)及革兰氏阴性菌(绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa,P.a;粘质沙雷氏菌Serratia marcescens,S.m及鼠疫耶尔森菌Yersinia pseudotuberculosis,YPIII)通过喂食及注射两种方式感染家蚕,统计家蚕死亡率,然后检测家蚕肠道及血淋巴中的H2O2浓度变化,并通过半定量PCR及荧光实时定量PCR检测了中肠组织中活性氧代谢相关基因及抗菌肽基因的转录变化情况。随后我们利用原核表达得到了家蚕过氧化物酶5(Bombyx mori Peroxiredoxin 5)的重组蛋白并对其进行了体外活性检测,并同样利用定量PCR检测了细菌感染后Bm Prx5在中肠,脂肪体及血细胞中的转录变化情况。主要结果如下:(1)通过细菌注射感染结果证明,革兰氏阴性菌(S.m及P.a)对家蚕的平均致死率高于革兰氏阳性菌(S.a及M.l)。喂食S.m后中肠活性氧代谢相关基因上调最为明显,所有生成ROS的基因的变化倍数低于分解ROS基因的变化,导致感染后肠道H2O2水平一直低于对照。(2)通过细菌喂食感染家蚕证明家蚕致病菌黑胸败血菌(B.b)比绿脓杆菌(P.a)具有更强的致病性,喂食感后8h可诱导家蚕肠道内H2O2水平显著升高,当感染时间增加,进入到血腔中的细菌同样引起血淋巴中活性氧水平的显著升高。通过荧光实时定量PCR研究ROS代谢相关基因的表达变化,结果显示P.a感染后8h可诱导肠道内双氧化酶(Duox)及过氧化氢酶(CAT)的转录上调,而感染后16h,P.a可诱导一氧化氮(NO)合成关键基因(一氧化氮核酶2,NOS2)的上调表达,喂食细菌感染同样可以诱导家蚕中肠抗菌肽基因的上调表达,而抗菌肽Glovorin 2及Glovorin 3在感染初期转录上调最为明显。进一步证明ROS、NO及AMP的产生在家蚕肠道免疫防御中的重要作用。(3)我们克隆了家蚕过氧化物酶5(Bm Prx5)基因的c DNA序列,基因ORF全长565bp,编码188个氨基酸残基。序列分析结果显示Bm Prx5含有两个Cys(Cys48及Cys152)属于atypical 2-Cys过氧化物酶家族。通过原核表达及纯化得到重组蛋白Bm Prx5,体外活性检测显示Bm Prx5具有降解H2O2及保护DNA免受氧化伤害的能力。检测Bm Prx5基因转录水平变化的实时定量PCR结果显示,外源H2O2刺激可诱导血细胞中的Bm Prx5基因转录水平先升高后降低,而促使脂肪体中的基因转录水平先降低后升高。绿脓杆菌及金黄色葡萄球菌感染后8h可诱导血淋巴中H2O2水平显著升高,同时引起血细胞中Bm Prx5转录上调。最后我们得出以下结论:粘质沙雷氏菌及黑胸败血菌对于家蚕的致死性最强;由细菌感染引起的ROS、NO及AMPs的产生在家蚕肠道免疫防御中协同作用;Bm Prx5参与家蚕体内由细菌感染引起的氧化代谢并保护家蚕免受过多ROS带来的伤害。