蜕皮激素在动物界的发生

自 Butenandt 和 Karlson(1954)第一次从家蚕蛹成功地分离出结晶状态蜕皮激素(蜕皮酮)至今将近40年中,蜕皮激素研究取得了很大进展,研究对象从昆虫扩展到其他各类无脊椎动物;已鉴定出与蜕皮激素相关的化合物近200种,其中动物蜕皮激素61种和植物蜕皮     

蜕皮激素和IIS-TORC1信号的分子互作

蜕皮激素信号主导调控昆虫的蜕皮和变态,决定昆虫的发育时间;IIS-TORC1信号整合生长因子、激素、营养和能量信号,决定昆虫的生长速率。蜕皮激素和IIS-TORC1信号之间发生3种分子互作:(1)IIS-TORC1信号促进前胸腺和卵巢合成蜕皮激素前体。(2)在蜕皮和变态期间,蜕皮激素抑制脂肪体细胞内IIS-TORC1信号、Myc的转录、细胞生长及其内分泌功能,导致脑神经分泌细胞分泌胰岛素样肽的功能减弱,从而降低昆虫全身性的IIS-TORC1信号。(3)在幼虫摄食期间,胰岛素信号抑制FOXO的转录活性,降低了蜕皮激素受体EcR的转录共激活因子DOR编码基因的转录水平,从而阻碍了蜕皮激素信号传导。蜕皮激素信号和IIS-TORC1信号协同调控发育时间和生长速率共同决定昆虫的个体大小。     

昆虫蜕皮激素受体研究进展

昆虫的蜕皮激素(molting hormone,MH)是甾醇类激素,在昆虫体内的活性形式为20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)。在昆虫的正常发育过程中,昆虫的蜕皮、变态和繁殖受到蜕皮激素的调控。昆虫蜕皮激素受体(ecdysone receptor,EcR)和超气门蛋白(ultraspiracle,USP)均属于核受体超家族成员,具有核受体的结构特征,包括A/B域(转录激活域transactivation domain)、C域(DNA结合域DNA-binding domain,DBD)、D域(铰链域hinge region)、E域(配体结合域ligand binding domain,LBD)和F域。蜕皮激素受体在昆虫蜕皮、变态和繁殖等重要的生命过程中的级联反应启动位置,对昆虫的生长发育和繁殖的正常完成有着非常重要的作用。蜕皮激素通过与蜕皮激素受体和超气门蛋白组成的复合体相互作用,然后启动一系列级联反应的过程。本文介绍了EcR和USP的结构和功能,以及它们与蜕皮激素相互作用的机理,并对EcR在农业害虫防治等方面的应用进行了介绍,并讨论了研究中遇到的问题以及对未来的研究进行展望。     

昆虫蜕皮行为的生理生化和分子生物学研究进展

羽化激素与蜕皮触发激素诱发昆虫蜕皮行为及蜕皮末期的其它生理变化。羽化激素在一些特定的脑神经分泌细胞中合成,在蜕皮激素的调控下,释放到中枢神经系统和血淋巴中。蜕皮触发激素是由Inka细胞分泌的,直接作用于中枢神经系统,触发前蜕皮和蜕皮行为。越来越多的证据表明羽化激素可能存在于所有的昆虫中,并作为一种调节蜕皮的一般性激素机制。     

昆虫蜕皮激素受体及其类似物的杀虫机制研究进展

昆虫的蜕皮、变态和繁殖受到蜕皮激素的严格调控。蜕皮激素作用靶标由蜕皮激素受体（ecdysteroid receptor, EcR）和超气门蛋白（ultraspiracle protein, USP）组成,蜕皮激素与EcR/USP作用启动蜕皮级联反应过程。昆虫EcR具有种类或类群的特异性,研究其结构、功能和调控机理在开发环境友好型新药剂和基因调控开关等方面具有重要指导作用。该文介绍了昆虫EcR的结构和功能特点,蜕皮激素及其类似物与EcR/USP的分子作用方式,以及基于EcR/USP的新杀虫剂创制和基因调控开关设计等方面的重要进展。     

露水草中20—羟基蜕皮甾酮的动态变化

采用ＨＰＬＣ技术对云南产鸭跖草科分属于３个族１０个属的１３种植物中的２０－羟基蜕皮甾酮进行分析,结果表明２０－羟基蜕皮甾酮广泛存在于已分析的该科植物中,但含量除露水草外均甚微,不具有化学分类学的意义。２０－羟基蜕皮甾酮在不同产地和不同生长季节的露水草中的含量变化,则与蝶类昆虫的活动显示有一定的相关性,从而提示２０－羟基蜕皮甾酮有可能是露水草与蝶类昆虫协同进化过程的具有化学生态学意义的代谢产物。     

露水草中20－羟基蜕皮甾酮的动态变化

采用ＨＰＬＣ技术对云南产鸭跖草科分属于３个族１０个属的１３种植物中的２０－羟基蜕皮甾酮进行分析,结果表明２０－羟基蜕皮甾酮广泛存在于已分析的该科植物中,但含量除露水草外均甚微,不具有化学分类学的意义。２０－羟基蜕皮甾酮在不同产地和不同生长季节的露水草中的含量变化,则与蝶类昆虫的活动显示有一定的相关性,从而提示２０－羟基蜕皮甾酮有可能是露水草与蝶类昆虫协同进化过程中的具有化学生态学意义的代谢产物     

昆虫蜕皮激素信号转导途径研究进展

蜕皮与变态是全变态昆虫典型的发育特征。调控昆虫蜕皮与变态的激素主要有蜕皮激素和保幼激素。目前已经阐明了蜕皮激素的核受体EcR及部分核信号转导途径,但蜕皮激素是否存在膜受体及膜信号转导途径研究很少。研究证明,蜕皮激素存在细胞质中的信号转导分子和途径,蜕皮激素通过NTF2和Ran调控EcR入核启动基因转录。蜕皮激素使细胞质中的热休克蛋白Hsc70部分入核与USP结合启动基因转录。蜕皮激素通过蛋白激酶PKC使伴侣蛋白calponin磷酸化,参与蜕皮激素信号途径的基因转录。这些研究结果说明蜕皮激素除了有核受体和核受体信号转导途径外,还存在细胞膜受体和细胞膜信号转导途径。     

棉铃虫蛹期血淋巴的蜕皮甾类

目前为止仅在少数几种昆虫中研究过蛹期的蜕皮激素。关于蜕皮甾类的性质分析,结果也颇不一致。本文采用放射免疫分析、薄层层析、高压液相色谱及质谱对棉铃虫Heliothis armigera蛹血淋巴内的蜕皮激素进行了研究。结果如下:1.物理-化学方法证明蛹血淋巴内存在二种蜕皮甾类:蜕皮酮和20-羟基蜕皮酮。2.蛹期蜕皮甾类滴度呈一宽峰,高峰出现在化蛹后的第5天(3435ng/ml)。3.在高峰时,蜕皮酮与20-羟基蜕皮酮的比例为1:3.57,说明20-羟基蜕皮酮是主要的蜕皮甾类。4.比较雌雄两性蛹的蜕皮甾类滴度,未见明显差异。研究表明在棉铃虫中影响成虫发育的主要激素是20-羟基蜕皮酮而不是蜕皮酮。     

蜕皮激素对昆虫生长及生殖过程的调控

蜕皮激素、保幼激素及神经激素在调节昆虫生长及生殖方面起到重要的作用。本文从蜕皮激素的合成过程、其活性形式20羟基蜕皮酮的作用模式、蜕皮激素与保幼激素的相互调节机制这三个方面综述了蜕皮激素在昆虫生长及生殖过程中的调控作用。     

棉铃虫蜕皮时期同工酶表达模式

同工酶广泛存在于不同种属生物的组织细胞中,在生物发育的不同阶段有着特定的表达模式和重要的生理功能。昆虫蜕皮是在促前胸腺激素（PTTH）、蜕皮激素和保幼激素共同控制下由一系列基因表达和调控的级联反应。阐明蜕皮发育过程中同工酶的表达模式,可以为研究蜕皮的分子机理提供新的分子靶标,为研制生长调节剂类杀虫剂提供检测的分子标记。该研究分析了棉铃虫Helicoverpa armigera蜕皮时期不同组织中过氧化物酶、乙醇脱氢酶和酯酶的表达模式,找到了3种蜕皮差异表达的过氧化物酶, 2种蜕皮或变态差异表达的乙醇脱氢酶,3种蜕皮差异表达的酯酶。生长调节剂类化学杀虫剂非甾醇类蜕皮激素竞争物RH24-85可以诱导3种酯酶表达上调,可能与蜕皮有关。这些结果为进一步研究棉铃虫蜕皮的分子机理和检测促蜕皮生长调节剂类化学杀虫剂提供了新的分子靶标。     

植物中的昆虫变态激素

昆虫在一生中要进行多次蜕皮才能长成成虫,如蚕进行4次蜕皮,然后变态成蛹,再变态成蛾。昆虫的蜕皮受其体内的激素所支配。昆虫头部的咽侧体分泌保幼激素,由胸部的前胸腺分泌蜕皮激素,这两种激素保持平衡即能完成正常发育。     

β-蜕皮激素对蚕豆离体叶片光合和呼吸强度影响的初步研究

昆虫体内分泌脱皮激素能引起细胞的染色体膨大,致使昆虫蜕皮;可是在植物体内也含有这种激素。目前已从约40种植物中分泌出蜕皮激素。云南露水草的蜕皮激素含量也很高。为什么在植物体内产生蜕皮激素呢?一般认为它有防治昆虫的作用。但除此之外,对植物本身的生理活动起什么作用呢?有人认为它对植物的作用类似生长素。也有人     

Insect ecdysteroids biosynthesis and its regulation by neuropeptides

蜕皮激素是对节肢动物体内类固醇激素的统称,昆虫的蜕皮激素主要由内分泌器官前胸腺合成,具有诱发幼虫周期性蜕皮以及最终变态蜕皮的生理功能.近期的研究工作阐明了前胸腺中原先被称为“黑箱”的一系列酶促反应步骤,此外促前胸腺激素受体的成功鉴定使人们对PTTH信号转导通路调控前胸腺蜕皮激素合成有了更深入的理解.     

昆虫蜕皮激素生物合成及其神经肽调控

蜕皮激素是对节肢动物体内类固醇激素的统称,昆虫的蜕皮激素主要由内分泌器官前胸腺合成,具有诱发幼虫周期性蜕皮以及最终变态蜕皮的生理功能。近期的研究工作阐明了前胸腺中原先被称为"黑箱"的一系列酶促反应步骤,此外促前胸腺激素受体的成功鉴定使人们对PTTH信号转导通路调控前胸腺蜕皮激素合成有了更深入的理解。     

植物性蜕皮激素的提取分离方法

蜕皮激素是控制昆虫蜕皮、变态的一类强有力的生理活性物质。五十年代从昆虫及甲壳纲动物提取,产量很低。六十年代中期在植物中发现,其含量比昆虫和甲壳动物高出千百倍,为广泛提取和应用开辟了广阔前景。近十年来,已找到数百种含有蜕皮激素的植物,并查明β-蜕皮激素在植物界广泛存在。下面就提取分离方法做一介绍。 蚕用蜕皮激素现有精制品和粗制品两种规格,精制品是蜕皮激素的纯品,粗制品是蜕皮激素的浓缩物,木文着重介绍粗制品。生产粗制品有两种方法:1.酒精提取法,用酒精提取的总提取物,再用水处理除去大部分杂质而成,简称醇提水沉法。2.水煮法,用水煎煮     

植物蜕皮激素的研究进展

蜕皮激素最早是从昆虫体内分离得到的,现今已有几十种该物质的类似物从植物中发现。综述了植物蜕皮激素类化合物的结构特点、资源分布、药理活性和应用方面近年来的研究情况。     

蜕皮激素在银盾革蜱生殖滞育中的作用(英文)

用高效液相色谱法和放射免疫测定法测定了银盾革蜱滞育雌虫的合神经节、血淋巴、卵巢和整体中蜕皮激素的含量,并与正常发育的雌虫做比较。结果表明,滞育雌虫血淋巴和卵巢中蜕皮激素的含量在饱血后前10天与正常发育雌虫基本上相同。饱血10天以后,滞育雌虫蜕皮激素的含量下降,较正常发育雌虫少得多。蜕皮激素的缺乏影响了卵母细胞的发育。为阐明蜕皮激素对滞育雌虫的影响,在不同时间向银盾革蜱滞育雌虫体内注入不同剂量的β-蜕皮素。刚饱血者注入大剂量(1.375和10000ng/蜱)的β-蜕皮素引起雌虫死亡。饱血后20—30天,注入一定剂量(50,70,100ng/蜱)的β-蜕皮素可以促进卵黄形成,并解除了雌虫的生殖滞育,但其所产的卵量明显少于正常发育的雌虫。应用外源蜕皮激素解除硬蜱雌虫的生殖滞育现象尚属首次报道。     

结合反相高效液相色谱和酶联免疫吸附法测定昆虫血淋巴中的蜕皮甾醇激素

【目的】昆虫体内的蜕皮酮和20羟基蜕皮酮(20E)是两种主要的蜕皮甾醇激素,其中蜕皮酮是20E的前体,而20E是有活性的蜕皮甾醇激素。本研究旨在建立一种测定昆虫血淋巴中蜕皮激素高效、稳定、准确的方法。【方法】采集家蚕血淋巴,抽提总蜕皮甾醇激素,利用反相高效液相色谱法(反相HPLC)分离并收集蜕皮酮与20E,进而利用酶联免疫吸附法(ELISA)测定家蚕血淋巴的总蜕皮甾醇激素、蜕皮酮和20E各自的滴度。【结果】计算出总蜕皮甾醇激素中蜕皮酮与20E的比例,推算出蜕皮酮合成和分泌、以及蜕皮酮转化为20E的能力。【结论】该方法高效、稳定、准确,可广泛应用于昆虫蜕皮甾醇激素滴度的测定。     

20-羟基蜕皮甾酮处理后舞毒蛾外部形态和幼虫体壁超微结构的变化

为了探明20-羟基蜕皮甾酮对昆虫蜕皮过程中体壁的表皮层、 皮细胞及其细胞器的具体影响过程, 本研究利用透射电镜技术研究了20-羟基蜕皮甾酮对舞毒蛾Lymantria dispar （Linnaeus）5龄幼虫体壁超微结构的变化。结果表明, 用高浓度20-羟基蜕皮甾酮溶液浸过的白桦叶片饲喂幼虫, 处理6 h, 摄入约400 μg 20-羟基蜕皮甾酮后, 幼虫停止取食; 处理12 h时表皮细胞顶膜上的微绒毛减少, 在皮细胞与旧表皮之间形成蜕皮间隙, 旧头壳从幼虫头部脱离; 处理24 h时蜕皮间隙继续增大, 旧表皮与皮细胞进一步分离, 新表皮质层开始形成; 处理36 h时皮细胞顶膜形成较短的微绒毛, 胞质区域出现数量较多的电子疏松泡, 新表皮由上表皮、 外表皮及8层左右内表皮片层组成; 处理48 h时顶膜与内表皮界限模糊, 内表皮继续合成至16层左右; 72 h时细胞内出现大面积电子疏松泡, 内表皮合成至20层左右。 处理96 h时, 与对照组相比, 皮细胞细胞器较少, 核仁周围出现小部分空白区域, 胞质区域内含物减少; 虫体发黑缩小, 即将死亡; 内表皮层数仍旧保持20层左右。对照组幼虫6-96 h虫体活跃, 正常取食, 外部观察及透射电镜结果均未显现蜕皮现象; 表皮层由上表皮、 外表皮及内表皮组成; 皮细胞顶膜微绒毛密度高; 表皮细胞分泌活动旺盛, 胞质区域细胞界限明显, 内含物丰富; 细胞器典型而且活跃; 内表皮片层随时间不断增加至50层左右。结果提示, 外源20-羟基蜕皮甾酮能够导致舞毒蛾5龄幼虫的致死性蜕皮。