곤충의 면역반응에 대한 연구는 곤충 체내 침입한 미생물들과 직접 반응하는 기작들을 중심으로 연구되었다. 그러나 미생물들이 곤충 체내에 침입 한 후 발생되는 다양한 미생물 분비물질에 의한 곤충 면역반응의 시작여부 등에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이를 위하여 흰점박이 꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis) 유충의 장내에 존재하는 공생균과 체외 병원균을 동일한 조건에서 배양 하고 다양한 분비물질들이 존재 할 거라 예상되는 배양액만을 분리, 유충에 주사하여 면역반응 여부를 조사하였다. 공생균 배양액을 주입한 유충들은 비교적 건강하고 면역반응도 발생하지 않았으나 병원균 배양액을 주입한 유충의 경우 150시간 후 60% 이상 사망하였고 주사된 자리도 짙은 갈색의 멜라닌화가 관찰 되었다. 이러한 면역반응은 과립혈구세포의 리소좀(Lysosomes) 활성화 여부로 재확인 하였다. 병원균 배양액이 주입된 유충들의 경우 12시간 후 리소좀 이 ~50% 이상 활성화 되었으나 공생균 배양액이 주입된 유충들의 경우 ~5% 미만으로 활성화 되는 것으로 나타났다. 따라서 공생균 배양액내에 는 기주면역반응을 유도하는 물질들이 없거나 량이 매우 적게 존재하는 것을 추측 할 수 있었다.

본 연구는 둥글장수풍뎅이(Pentodon quadridens bidentulus (Famaire, 1887)) 유충의 혈림프에 존재하는 혈구세포들의 종류와 병원균 침 입시 세포 면역을 담당하는 세포를 특정하고 분석하였다. 둥글장수풍뎅이(P. quadridens bidentulus)유충 혈강내에는 과립혈구세포, 부정형혈구 세포, 편도혈구세포, 소구형혈구세포, 원시혈구세포, 지방혈구세포 총 여섯 종류의 혈구세포들이 존재하였다. 여섯 종류의 혈구세포 중 과립혈구 세포가 병원균 침입 시 형태적 변이와 함께 병원균들에 대한 식균작용을 수행하는 면역세포로 관찰 되었다. 특히, 생체 내에서 병원균 침입시 12 시간 안에 활발히 식균작용을 수행하였고 24시간 이후로는 면역 활성화가 줄어들면서 정상상태로 전환되는 것을 알 수 있었다. 세포질 혈구세포 의 식균작용도 간혹 관찰 되었으나 나머지 세포들은 면역과 연관된 활성화가 없는 것으로 나타났다.

본 연구는 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis (Colbe) (Cetoniidae, Coleoptera) 유충의 혈림프에 존재하는 혈구세포들의 형태 학적 특성분석을 위하여 수행하였다. 흰점박이꽃무지 유충 혈강 내에는 과립혈구세포, 세포질혈구세포, 편도혈구세포, 구상적혈구세포, 전혈구 세포, 지방혈구세포 총 여섯 종류의 혈구세포들이 관찰 되었다. 그 중 과립혈구세포는 핵, 미토콘드리아, 골지체를 포함하여 잘 발달된 세포소기관들이 관찰 되었고 외래물질 침입시 면역학적 식균작용을 수행하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 과립혈구세포의 세포질에는 잘 발달된 리소좀(<1 ㎛ 직경)들이 세포막 주변으로 분포되어 존재하고 있음을 알 수 있었다. 식균된 외래물질은 다양한 크기의 리소좀들과 서로 합쳐지면서 외래물질을 제거하는 것으로 판단된다. 그 외 다섯 종의 혈구세포들은 외래물질 침입시 면역학적 활성화와 관계가 없는 것으로 관찰되었다.

A full-length lysozyme cDNA from Gryllotalpa orientalis was cloned and sequenced. The deduced amino acid sequence of the lysozyme protein was 143 amino acids in length, with a calculated molecular mass of 15.84 kDa and an isoelectric point of 4.74. Sequence motifs, together with alignment and phylogenetic results, confirmed that G. orientalis lysozyme belongs to the C (chicken)-type lysozyme family of proteins. The protein sequence of lysozyme from G. orientalis showed high identity to that of Drosophila melanogaster (51.7%); however, in contrast to D. melanogaster lysozyme, G. orientalis lysozyme was immune inducible and expressed in a wide range of tissues. Expression of G. orientalis lysozyme mRNA was highest at 8 h post-infection and subsequently decreased with time after bacterial infection. We also expressed G. orientalis lysozyme protein in vitro using the pET expression system. Compared with the negative control, over-expressed G. orientalis lysozyme showed antimicrobial activity against Gram-negative bacteria Escherichia coli and Gram-positive bacteria Bacillus subtilis by radial diffusion assay, with MIC values of 30.3 μM and 7.55 μM respectively. These results indicate that G. orientalis lysozyme may have stronger antimicrobial activity than other lysozymes against a broad range of microorganisms.

Hemocytes are key players in the immune response against pathogens in insects. However, the hemocyte types and their functions in the white-spotted flower chafers, Protaetia brevitarsis seulensis (Kolbe), are not known. In this study, we used various microscopes, molecular probes, and flow cytometric analyses to characterize the hemocytes in Protaetia brevitarsis seulensis. we identified the professional phagocytes, granulocytes (GRs), which mediate encapsulation and phagocytosis of pathogens. The GRs were immunologically or morphologically activated and phagocytosed potentially hazardous substances in vivo.