果蝇（Drosophila melanogaster）是昆虫中研究最为深入的一种模式动物,其免疫系统被作为研究昆虫和人类先天免疫系统的模型。尽管果蝇免疫应答通路的研究已经取得了诸多的成果,但仍无法完全准确地反映先天免疫系统在应对免疫刺激时所表现出来的各种生理现象。其中一个重要的因素就是这些响应免疫刺激的通路并不是完全孤立的,而是通过一些基因或基因间的关系相互影响,甚至与其它非免疫通路之间存在彼此联系,构成信号传递和响应的网络。一个通路的变化将对其它通路也造成影响,形成通路间的crosstalk效应。本课题组前期利用对果蝇进行免疫刺激后的高通量实验数据,构建了果蝇免疫刺激后通路crosstalk网络以及相对应的基因互作网络,在此基础上筛选出一批与果蝇先天免疫通路crosstalk相关的候选基因,并从布鲁明顿果蝇库中获取了24个候选基因的果蝇突变品系。通过使用革兰氏阳性细菌藤黄微球菌（Micrococcus luteus）对这些突变品系果蝇进行显微注射并检测免疫刺激后24小时果蝇的生存率。通过多次免疫刺激实验筛选出比对照品系野生型w¹¹¹⁸果蝇存活率显著降低的基因突变品系,发现载脂蛋白（apolpp）缺陷型果蝇的生存率明显低于对照品系w¹¹¹⁸,该缺陷型果蝇是通过插入Minos转座元件的方式对apolpp基因序列造成了破坏。为检测apolpp基因受到破坏的具体情况,对Minos元件插入位点处的序列进行了PCR扩增,发现突变品系中apolpp基因中编码apo LppⅠ蛋白部分的序列提前出现终止密码子,该变化将导致apo LppⅠ蛋白无法正常合成。通过注射藤黄微球菌到果蝇体内,对apolpp缺陷型果蝇体内的菌落负荷进行统计,发现apolpp缺陷型体内的藤黄微球菌数量显著高于w¹¹¹⁸果蝇。对apolpp缺陷型果蝇及对照品系w¹¹¹⁸果蝇经藤黄微球菌和PBS刺激后进行转录组测序,筛选出4组样本间的显著差异表达基因,分别进行GO和KEGG的功能注释及通路富集分析,显示w¹¹¹⁸在免疫刺激后检测到丝氨酸蛋白酶活性及“几丁质结合”功能,而在apolpp缺陷型中却没有。此外,藤黄微球菌感染后apolpp缺陷型中的“叶酸生物合成”通路被显著激活,而“淀粉和蔗糖代谢”和“半乳糖代谢”通路中的差异表达基因在w¹¹¹⁸中均上调,但在apolpp缺陷型中均未发生明显变化。将差异表达基因映射在先前构建好的基因互作网络中,分析了apolpp缺陷型果蝇在免疫应答过程中的基因网络变化,并通过q RT-PCR技术进行了验证,结果表明apolpp在抵抗藤黄微球菌的过程中发挥重要作用。另外,apolpp缺陷型果蝇PGRP-SC1受体基因异常高表达而IMD通路的部分抗革兰氏阴性肽受到显著抑制,并在通过对apolpp突变品系注射大肠杆菌后的生存率实验中进一步证实,表明apolpp基因对免疫通路IMD的活性有着重要的影响。对转录组数据进行分析并通过q RT-PCR验证后发现细菌侵染将导致apolpp的表达被显著抑制;对Toll及IMD通路的3个重要转录因子dorsal、dif和relish突变品系果蝇免疫刺激后检验apolpp表达量的变化情况,结果显示3个突变体中apolpp表达量均下降,与对照w¹¹¹⁸果蝇中的结果一致。可能是由于Toll与IMD通路并不是通过转录因子直接对apolpp的表达进行调节,另一种可能是3个转录因子间存在冗余关系,仅突变一个并不能影响对apolpp的调控作用。研究结果表明apolpp是果蝇先天免疫免疫通路crosstalk的关键基因,在果蝇响应细菌侵染中起重要作用。