透骨草灵B影响昆虫神经细胞胞内Ca2+浓度的机理

Phrymarolin B obtained from Phryma leptostachya L.,is a unique lignan with dioxabicyclo octane. It has a strong stomach toxic activity and opical toxic activity against forest insect, such as Hyphantria cunea, Semiothisa cinerearia. Phrymarolin B could induce flaccid paralysis and death. Calcium plays an important role in many physiological regulative functions such as muscle contracture and the release of neurotransmitter,et al. The effects of Phrymarolin B on the intracellular calcium ions concentration([Ca2+]i), will be studied in Blattella germamica neurous by means of laser confocal microscope(LSM)and calcium fluorescent indicator. In this study, It will be clarified the mechanism and target of Phrymarolin B.

透骨草灵B是从透骨草（Phryma leptostachya L.）中分离得到的具有二氧双环辛烷独特结构的木脂素类新化合物，对森林害虫美国白蛾、槐尺蠖等具有很强的胃毒和触杀活性，致使试虫软瘫麻痹直至死亡。而Ca2+作为细胞内最重要的第二信使之一，对肌肉收缩、神经递质释放等生理功能起着重要的调控作用。本研究拟采用激光共聚焦显微镜技术（LSM）结合Ca2+荧光探针测定透骨草灵B引起德国小蠊急性分离培养的神经细胞胞内Ca2+浓度的动力学变化，明确透骨草灵B引起Ca2+浓度变化的途径，阐明其可能的作用机理和作用靶标，为研发新型杀虫剂提供理论依据。

双氧木脂素A是透骨草（Phryma leptostachya L.）中主要杀虫活性成分，对多种农林害虫和卫生害虫具有很强的杀虫活性，本研究对双氧木脂素A的杀虫作用机理进行了研究。主要研究结果如下：.1. 以LD90剂量双氧木脂素A处理试虫后，粘虫幼虫麻醉、部分试虫不自主肌肉收缩、震颤，直至死亡；美洲大蠊成虫先是重心抬高、腹部屈曲，随后麻醉直至死亡。.2. 粘虫幼虫取食双氧木脂素A后随着中毒程度的加深, 肌细胞呈进行性病变。最明显的变化是肌质网进行性扩张；线粒体肿胀至严重破坏、嵴紊乱、空泡化、出现大片的空白亮区.3. 双氧木脂素A抑制了5龄粘虫幼虫头部Na+-K+-ATPase活性和Ca2+-Mg2+-ATPase Ca2+-ATPase活性。.4. 双氧木脂素A使自发性接点电位（mEJP）释放频率增加，出现了波浪状发放，对兴奋性接点电位（EJPs）没有明显影响。.5. 双氧木脂素A都可引起胞内游离 [Ca2+]i升高，且胞内钙水平升高与双氧木脂素A的浓度正相关。双氧木脂素A作用部位是细胞质膜和内质网膜，其作用靶标是质膜上的L-型Ca2+通道和内质网膜上的RyR钙通道，引起外钙内流和内钙释放，使得胞内钙水平升高。双氧木脂素A与nifedipine竞争结合于L-型Ca2+通道，与咖啡因在RyR钙通道上存在不同的亲和位点。.6. 双氧木脂素A激活L-型Ca2+通道，促进外钙内流；L-型Ca2+通道与RyR在胞浆区的部分相互作用，其构象发生改变并通过蛋白质间的相互作用激活RyR，Ca2+释放通道开放，内质网上的Ca2+释放。外钙内流和内钙释放致使胞浆中游离[Ca2+]i超载，引起中毒试虫的肌肉收缩、震颤直至死亡。