神经递质3H-去甲肾上腺素释放与家蝇对拟除虫菊酯抗性的关系

在用K⁺去极化条件下,研究了溴氰菊酯和氯菊酯分别对敏感、抗溴氰菊酯和抗氯菊酯家蝇Musca domestica 品系脑突触体释放神经递质去甲肾上腺素的影响。结果表明：在用K⁺去极化后,神经递质去甲肾上腺素的释放在抗溴氰菊酯和抗氯菊酯家蝇品系中比敏感品系分别下降47.0%和51.0%;当用10^-5 mol/L溴氰菊酯预处理家蝇脑突触体,用K+去极化后对敏感、抗溴氰菊酯和抗氯菊酯家蝇品系释放去甲肾上腺素的加强作用分别提高80.3%、26.5%和70.5%;用10^-5 mol/L氯菊酯预处理3个家蝇品系的突触体对去甲肾上腺素释放均无加强作用。由此表明,家蝇对溴氰菊酯的抗性是与Na+通道的亲和性降低有关,而氯菊酯的抗性与Na+通道的亲和性关系不大。     

神经递质释放与家蝇对拟除虫菊酯抗性关系研究

通过生物测定比较溴氰菊酯、氯菊酯和DDT对Dec-R,2C1-R,DDT-R和敏感(SP)家蝇Musca domestica vicina的毒力,表明三个抗性品系对溴氰菊酯、氯菊酯和DDT均有很高的抗性,抗性倍数分别达120 912,6 032和112.2倍,并对上述三种杀虫剂有明显的交互抗性和抗击倒效应。杂交试验表明Dec-R对溴氰菊酯的抗性是一个隐性基因,电生理试验表明抗性家蝇中枢神经系统(CNS)对药剂敏感度的降低是其产生抗性和交互抗性的重要机制。研究结果表明Dec-R和2CLR家蝇品系中存在有击倒抗性因子(Kdr)。当用1×10^-7mol/L溴氰菊酯对SP家蝇脑突触体在提高K+浓度去极化后,可加强3H-胆碱的释放,而在Dec-R品系中,溴氰菊酯浓度提高到1×10^-4m0l/L也未能加强³H-胆碱的释放,表明溴氰菊酯与神经递质的释放和钠通道亲和性的降低是抗性的主要机制。     

增效混剂对神经细胞钠通道的抑制作用

应用膜片钳技术,以MN-9D神经细胞为材料研究了溴氰菊酯及辛硫磷混剂的增效机理。膜片钳实验表明10^-5mol/L辛硫磷对Na⁺通道电流抑制作用很小,并随作用时间延长而逐步恢复。加药1 min Na⁺电流抑制率为6.99%,10 min为3.65%。10^-6 mol/L溴氰菊酯1 min抑制率为20.28%,10 min为21.43%。对蜚蠊中枢神经系统传导的动作电位抑制中时为53 min;10^-6mol/L溴氰菊酯与10^-5 mol/L辛硫磷混剂1 min抑制率为34.15%,10 min为36.69%,动作电位抑制中时为40 min,因此混剂可增强对Na⁺通道电流的抑制作用。通过Na⁺电流数据、尾电流衰减时间常数统计分析表明溴氰菊酯的修饰作用主要发生在关闭和静止状态的Na⁺通道,减缓通道的打开,延长通道关闭或失活状态。     

拟除虫菊酯对家蝇Na-K-ATPase抑制作用的研究

通过对家蝇神经系统Na-K-ATPase性质的研究,表明Na-K-ATPase反应的适宜pH值为7.0～8.0,适温为35～40℃,K_m为0.22 mmol/L,V_max为555.56 nmol/(mg·min)。比较测定了家蝇敏感品系、Del-R、2Cl-R抗性品系的Na-K-ATPase活性及溴氰菊酯和氯菊酯对该酶的抑制作用。实验证明,敏感与抗性品系间Na-K-ATPase活力无显著的差异,但溴氰菊酯和氯菊酯对不同家蝇品系Na-K-ATPase的抑制作用有明显区别,两种拟除虫菊酯可抑制敏感家蝇品系Na-K-ATPase的活性,而对抗性品系无明显的抑制作用。     

不同品系小菜蛾成虫脑突触体 蛋白质磷酸化的研究

对小菜蛾Plutella xylostella(L.)敏感品系、抗溴氰菊酯品系、抗杀虫双品系和抗杀螟丹品系的成虫脑突触体蛋白质磷酸化进行了研究比较。结果表明：蛋白质磷酸化在各个品系中的表现是不一样的。cAMP和钙加钙调蛋白对不同品系小菜蛾脑蛋白质磷酸化都有不同程度的刺激作用;3种杀虫剂均对各品系小菜蛾的磷酸化反应有影响,杀虫双、杀螟丹表现为抑制,溴氰菊酯表现为加强。这种影响在敏感品系中表现得比抗性品系中要强烈。     

溴氰菊酯对鸡脑突触膜蛋白磷酸化和Ca—ATP酶活性的影响

研究了神经毒性杀虫剂－溴氰菊酯对体内源性蛋白质磷酸化作用的影响。结果表明,浓度为１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ溴氰菊酯明显抑制正常鸡和经三甲基苯基磷酸酯处理的鸡脑突触膜中５５ｋＤ和６０ｋＤ两种蛋白的磷酸化。     

有机磷对抗拟除虫菊酯家蝇的毒力

测定敏感、抗溴氰菊酯(Del-R)、抗氯菊酯(2Cl-R)的家蝇品系对有机磷杀虫剂敌敌畏、辛硫磷及马拉硫磷的LD₅₀,α-乙酸萘酯（α-NA）酯酶动力学,酯酶的活性和酯酶的抑制作用。Del-R和2Cl-R的家蝇品系对三种有机磷杀虫剂的抗性倍数为0.966～7.190倍,均为低抗水平。三个家蝇品系的羧酸酯酶活性水平与抑制中浓度存在正相关性,说明羧酸酯酶在抗拟除虫菊酯家蝇对有机磷杀虫剂的抗性中起一定的作用。     

溴氰菊酯对鸡脑突触膜蛋白磷酸化和Ca-ATP酶活力的影响

研究了神经毒性杀虫剂———溴氰菊酯对体内源性蛋白质磷酸化作用的影响。结果表明,浓度为１０－５ｍｏｌ／Ｌ溴氰菊酯明显抑制正常鸡和经三甲基苯基磷酸酯处理的鸡脑突触膜中５５ｋＤ和６０ｋＤ两种蛋白的磷酸化。而０２５ｍｍｏｌ／ＬＣａ２＋加０２５ｍｍｏｌ／Ｌ的钙调蛋白则明显地促进这两种蛋白质的磷酸化,但较低浓度（１０－６ｍｏｌ／Ｌ）时,溴氰菊酯明显抑制４８ｋＤ蛋白的磷酸化。而００３ｍｍｏｌ／ＬＣａ２＋加００３ｍｍｏｌ／Ｌ的钙调蛋白则明显地增强４８ｋＤ和４５ｋＤ两种蛋白的磷酸化。此外,还发现溴氰菊酯可抑制鸡脑突触膜中ＣａＡＴＰ酶活力。     

不同光学异构体组成的氯氰菊酯对敏感及抗性家蝇的神经电生理学研究

采用敏感家蝇(Musca domestica vicina L.)及由5种不同光学异构体组成的氯氰菊酯选育的抗性家蝇中胸足离体标本,观测五种药剂对足感觉神经纤维冲动发放的影响。各种异构体组成的氯氰菊酯均可引起感觉神经纤维发放的增加,然后逐渐降低,直至完全阻断。以阻断时间和加药剂量为参数,求出神经敏感度。结果表明：五种药剂作用于敏感家蝇的神经敏感度与室内生物测定的LD₅₀值(μg/头)无相关性,而与供试药剂中反α体与顺α体的比例有关,反α体所占比例越多的药物,神经敏感度越高。抗性家蝇的神经敏感度与敏感 家蝇相比大幅度下降,可以认为神经敏感度降低是家蝇对氯氰菊酯产生抗性的主要机制。抗性家蝇中,氯氰菊酯品系(RC₁)的抗生水平最高,但它的神经敏感度较其它抗性品系也高,由此推测,RC₁,的抗性机制与其它晶系有所不同。     

黑翅土白蚁乙酰胆碱酯酶最佳反应体系的建立及药剂敏感度比较

用正交试验方法研究了酶浓度、底物浓度、反应体系pH值、反应温度、反应时间5个因素对黑翅土白蚁Odontotermes formosanus (Shiraki)乙酰胆碱酯酶(AChE)活性测定的影响。通过对正交试验结果进行极差和方差分析,明确了测定黑翅土白蚁AChE活性的最适反应条件是酶浓度为12.5 g/L,底物浓度为8 mmol/L,pH值8.0,反应温度40℃,反应时间5 min。此外,研究了6种药剂对黑翅土白蚁体内AChE活性的影响。结果表明：灭多威、辛硫磷、三唑磷、丙溴磷、马拉硫磷和氧化乐果6种药剂对黑翅土白蚁AChE抑制中浓度(IC₅₀)分别为3.52×10^-4,1.86×10^-3,5.13×10^-3,9.55×10^-4,8.81×10^-3,和1.39×10^-2 mol/L。在3.3×10^-7～5×10^-3 mol/L的浓度范围内,上述6种药剂对黑翅土白蚁体内AChE活性的抑制作用都具有明显的剂量效应关系。     

九种常用杀虫剂对二化螟线粒体ATPase活力的抑制作用

研究了二化螟Chilo suppressalis线粒体Na⁺-K⁺-ATPase和Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase的生物化学性质以及9种常用杀虫剂对这两种酶活性的影响。结果表明, 二化螟线粒体Na⁺-K⁺-ATPase和Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase的最适反应条件为pH值7.4,温度37℃。 Na⁺-K⁺-ATPase的米氏常数（Km）为0.42 mmol/L,最大反应速度（Vmax）为302.47 nmol/(min·mg) 。Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase的Km为0.40 mmol/L,Vmax为128.04 nmol/(min·mg)。药剂浓度为1×10^-4 mol/L时,5种菊酯类杀虫剂对离体ATPase活性抑制的顺序为：溴氰菊酯>联苯菊酯>百树菊酯>三氟氯氰菊酯和氟硅菊酯;对二化螟Na⁺-K⁺-ATPase的抑制率分别为40.12％、39.69％、27.27％、19.49％和18.71％;对Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase的抑制率分别为29.27％、23.78％、19.88％、11.64%和14.34％。硫丹对二化螟Na⁺-K⁺-ATPase和Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase的抑制率均为17.46％。甲胺磷和呋喃丹对Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase的抑制率分别为27.16％和17.42％,对Na⁺-K⁺-ATPase则几乎没有抑制作用。实验结果还表明, 在1.6×10^-7～1×10^-4 mol/L的浓度范围内,上述9种杀虫剂对二化螟ATPase活性的抑制率存在明显的剂量-效应关系。     

Pyrethroid action on calcium channels: neurotoxicological implications

Actions of cismethrin versus deltamethrin were compared using two functional attributes of rat brain synaptosomes. Both pyrethroids increased calcium influx but only deltamethrin increased Ca²⁺-dependent neurotransmitter release following K⁺-stimulated depolarization. The action of deltamethrin was stereospecific, concentration-dependent, and blocked by ω-conotoxin GVIA. These findings delineate a separate action for deltamethrin and implicate N-type rat brain Ca_v2.2 voltage-sensitive calcium channels (VSCC) as target sites that are consistent with the in vivo release of neurotransmitter caused by deltamethrin. Deltamethrin (10⁻⁷ M) reduced the peak current (approx. −47%) of heterologously expressed wild type Ca_v2.2 in a stereospecific manner. Mutation of threonine 422 to glutamic acid (T422E) in the α₁-subunit results in a channel that functions as if it were permanently phosphorylated. Deltamethrin now increased peak current (approx. +49%) of T422E Ca_v2.2 in a stereospecific manner. Collectively, these results substantiate that Ca_v2.2 is directly modified by deltamethrin but the resulting perturbation is dependent upon the phosphorylation state of Ca_v2.2. Our findings may provide a partial explanation for the different toxic syndromes produced by these structurally-distinct pyrethroids.     

溴氰菊酯对神经细胞钙通道和 钙库的激活作用

应用膜片钳全细胞记录方式和显微荧光测钙技术,以MN9D神经细胞为材料研究了溴氰菊酯的作用机理。低浓度(10^-9 mol/L～10^-7 mol/L)溴氰菊酯就能使神经细胞Ca²⁺电流显著增加。10^-9 mol/L,1 min时电流增加平均值为20.64%,5 min时为15.48%,表明溴氰菊酯能激活高电位激活钙通道(L型和N型),促使Ca²⁺内流,显微荧光测定细胞内自由钙离子浓度（［Ca²⁺］_I）发现,在含Ca²⁺和无Ca²⁺的胞外液中,溴氰菊酯均能使胞内自由钙离子数量增加,表明它能刺激胞内钙库释放Ca²⁺。［Ca²⁺］_I升高对细胞功能影响很大。     

抗溴氰菊酯家蝇在不同用药方式下的敏感性变化及其机制

以具有极高抗水平的抗溴氰菊酯家蝇Musca domestica vicina Macquart DR0品系为试虫,模拟田间几种常见的用药方式(混用、轮用、使用增效剂),在室内进行平行汰选,并以不用药和继续用原药汰选的为比较,研究试虫在这几种用药方式下的敏感性变化及其变化机制。抗性家蝇用辛溴混剂、辛硫磷以及溴氰菊酯＋SV₁汰选后,在F₁₆(F₁₇)代以前,对溴氰菊酯及汰选药剂的抗性发展相对都比较缓慢;F₁₆(F₁₇)代以后,用溴氰菊酯＋SV₁汰选的家蝇对溴氰菊酯的敏感性迅速下降,抗性发展很快。家蝇对溴氰菊酯的敏感性变化与药剂中溴氰菊酯的选择压有关。生化分析结果表明,在不同用药方式汰选下,家蝇体内酯酶、多功能氧化酶、谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶的酶活或特性发生了不同的变化。     

脱氧鬼臼毒素对美洲大蠊的毒力及几种酶系的影响

采用药膜法测试了脱氧鬼臼毒素对美洲大蠊Periplaneta americana初孵若虫的触杀活性,并测定了其对成虫中枢神经系统乙酰胆碱酯酶（AChE）和腺苷三磷酸酶(ATPase)离体活性的影响。结果表明：脱氧鬼臼毒素对美洲大蠊初孵若虫具有较强的毒杀活性,在接触时间24、48、72和96 h 的LC₅₀分别为26.26、4.68、1.51和0.62 μg/cm²;其对AChE没有明显影响; 对Na⁺ -K⁺ -ATPase有明显抑制作用,并存在浓度 效应关系,IC₅₀为44.9 μmol/L; 对Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase表现出低剂量激活,高剂量抑制的现象。结果提示美洲大蠊的AChE不是脱氧鬼臼毒素靶标,而ATPase可能是脱氧鬼臼毒素的重要靶标之一。     

敏感和抗性棉铃虫对溴氰菊酯毒力反应的机理研究

通过生物测定和生物化学方法比较了棉铃虫玎Helicoverpa armigera敏感和抗性种群对溴氰菊酯毒力反应及其3种解毒酶的差异。结果表明,田间抗性种群和室内药剂汰选的抗性种群对溴氰菊酯均有较高的抗性,其抗性倍数分别达到195.8和37 375倍。水解酯酶和多功能氧化酶是导致棉铃虫对溴氰菊酯产生高抗性的重要酶系。特异性抑制剂活体内外抑制作用测试发现,敏感种群和抗性种群均含有较高量的乙酰胆碱酯酶,但两个种群对抑制剂的亲和力反应不同,表明乙酰胆碱酯酶在敏感种群和抗性种群中发生了不同的变化,这种变化可能与棉铃虫对溴氰菊酯的抗性有关。由此推断,棉铃虫对拟除虫菊酯这类中枢神经系统神经毒剂产生抗性,乙酰胆碱酯酶发生变化可能也是一个重要因子。     

Differential mRNA expression levels and gene sequences of carboxylesterase in both deltamethrin resistant and susceptible strains of the cotton aphid, Aphis gossypii

Extensive use of insecticides on cotton has prompted resistance development in the cotton aphid, Aphis gossypii (Glover) in China. A deltamethrin‐selected population of cotton aphids from Xinjiang Uygur Autonomous Region, China with 228.59‐fold higher resistance to deltamethrin was used to examine how carboxylesterase conferred resistance to this pyrethroid insecticide. The carboxylesterase activity in the deltamethrin‐resistant strain was 3.67‐, 2.02‐ and 1.16‐fold of the susceptible strain when using α‐naphthyl acetate (α‐NA), β‐naphthyl acetate (β‐NA) and α‐naphthyl butyrate (α‐NB) as substrates, respectively. Carboxylesterase cDNA was cloned and sequenced from both deltamethrin‐resistant and susceptible strains. The cDNA contained 1581 bp open reading frames (ORFs) coding a 526 amino acid protein. Only one amino acid substitution (Val⁸⁷‐Ala) was observed between deltamethrin‐resistant and susceptible strains but it is not genetically linked to resistance by the catalytic triad and signature motif analysis. The real‐time polymerase chain reaction analysis indicated that the resistant strain had a 6.61‐fold higher level of carboxylesterase mRNA than the susceptible strain. The results revealed that up‐regulation of the carboxylesterase gene, not modified gene structure, may be responsible for the development of resistance in cotton aphids to deltamethrin.     

Thyroid hormone inhibition of synaptosome amino acid uptake and protein synthesis.

Abstract— 3,3′,5-Triiodothyronine (T₃) inhibited L-[¹⁴C]leucine uptake into synaptosomes. Inhibition was competitive with a K_i of 3.1 × 10^?5m . Hofstee plot revealed an inverted hyperbolic curve suggestive of a two carrier or carrier plus diffusion mediated system for amino acid uptake. Both the carrier mediated and diffusional components were inhibited by thyroid analogues. l -Thyroxine and analogues inhibited the incorporation of l -[¹⁴C] leucine into cerebral synaptosome protein. At 50 μm , the triiodo-compounds were more inhibitory than tetraiodo->3,5-triiodo-l -thyronine >3,3′,5-triiodothyropro-pionic> l -thyroxine >3,5-diiodo-l -tyrosine. Thyroid analogue inhibition was not seen in liver or brain mitochondrial protein synthesis. 3,3′,5-Triiodothyronine had no effect on respiratory control or 2,4-DNP stimulated synaptosome respiration supported by malate plus pyruvate. Ouabain did not inhibit [¹⁴C]leucine uptake into adult synaptosomes. There was synergistic inhibition of synaptosome protein synthesis by thyroid analogues in the presence of 0.2 mm -ouabain. 3,3′,5-Triiodothyronine had no effect on synaptosome fraction ATPase or Na-K ATPase. Addition of T₃ induced further inhibition of synaptosome protein synthesis in the presence of either chloramphenicol (100μm ) or cycloheximide (50μg/ml). [¹⁴C]Glycine uptake and incorporation into synaptosome protein was inhibited by 3,3′,5-triiodothyronine. There was no inhibition of [¹⁴C]proline uptake or incorporation. The above evidence and kinetic data strongly favor a selective competitive block in amino acid transport at the synaptosome membrane leading to a decreased rate of protein synthesis.