吡虫啉对意大利蜜蜂脑乙酰胆碱受体分布的影响

蜜蜂是自然界主要的授粉昆虫; 新烟碱类杀虫剂(neonicotinoid insecticide)通过结合害虫体内乙酰胆碱受体（nAChR）使害虫致死, 是目前广泛用于田间害虫防控的杀虫剂。本研究以意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica和新烟碱类杀虫剂的代表品种吡虫啉为材料, 应用免疫组织化学的方法, 研究了正常成年蜜蜂脑内蘑菇体及视叶nAChR-α7的表达和分布; 分析了亚致死剂量新烟碱类杀虫剂吡虫啉对nAChR-α7表达和分布的影响。结果表明, nAChR-α7在正常蜜蜂脑蘑菇体和视叶中均可检测到, 在蘑菇体中分布相对较少, 但在视叶分布丰富。吡虫啉对nAChR-α7在视叶的表达和分布有显著抑制作用, 但对蘑菇体nAChR-α7的表达没有显著影响。结果提示, 新烟碱类杀虫剂吡虫啉除了文献报道的抑制nAChR的表达外, 还能抑制nAChR-α7的表达量, 这是新烟碱类杀虫剂作用机制的新发现。     

成年蜜蜂脑神经细胞的培养和电生理特征

为了研究杀虫剂等对蜜蜂毒性作用的神经机制,需在体外建立成年蜜蜂脑神经细胞的分离培养和电生理记录技术并研究其正常电生理特征,而对成年蜜蜂脑神经细胞的分离培养和电生理特性的研究报道甚少。我们采用酶解和机械吹打相结合的方法获得了数量较多且活力较好的成年意大利蜜蜂Apis mellifera脑神经细胞,并用全细胞膜片钳技术研究了成年意大利蜜蜂脑神经细胞对电流和电压刺激的反应,获得了成年意蜂脑神经细胞的基本电生理特征以及钠电流和钾电流的特性。全细胞电流钳的记录结果表明,在体外培养条件下,细胞无自发放电发生,注射电流后仅引起细胞单次放电,引起细胞放电的阈电流平均为60.8±63 pA; 细胞动作电位产生的阈电位平均为−27.4±2.3 mV。用全细胞电压钳记录了神经细胞的钠电流和钾电流。钠电流的分离是在电压刺激下通过阻断钾通道和钙通道实现。细胞的内向钠电流在指令电压为−40～−30 mV左右激活,−10 mV达峰值,钠通道的稳态失活电压V_1/2为−58.4 mV; 外向钾电流成份至少包括较小的快速失活钾电流和和较大的缓慢失活钾电流（占总钾电流的80%）,其半激活膜电位V_1/2为3.86 mV,无明显的稳态失活。结果提示缓慢失活钾电流的特征可能是细胞单次放电的机制之一。