昆虫成虫蜕皮激素研究进展

绝大多数成体昆虫羽化后,幼虫期间负责蜕皮激素合成的前胸腺即发生退化,但在一些内部生理及外部环境因子的调控下,某些成体组织(如生殖腺)可扮演类似前胸腺的角色合成与分泌蜕皮激素。蜕皮激素的功能发挥是经受体介导的,包括核受体(如EcR/USP)和膜受体(如DopEcR),它们广泛表达于成体许多组织,参与成虫行为、生殖、寿命、滞育及免疫应答等众多方面的调节,对维持基本的生理功能具有重要作用。就成虫蜕皮激素的产生组织及影响其滴度的因素、成虫蜕皮激素受体概述与组织分布、成虫蜕皮激素信号通路的功能发挥等研究进展方面加以综述。     

昆虫蜕皮激素介导的蜕皮和变态发育

蜕皮激素是一类具有强蜕皮活性的化合物,在昆虫体内主要以20-羟基蜕皮酮形式存在。蜕皮激素的合成和代谢过程复杂,可产生不同结构的化合物。蜕皮激素受体EcR与G蛋白偶联受体GPCR是介导蜕皮激素信号转导的主要途径,从而调控昆虫蜕皮和变态发育过程。本文就昆虫蜕皮激素的合成和代谢及其参与调控昆虫蜕皮和变态发育的机制进行综述,旨在探讨蜕皮激素在昆虫蜕皮和变态发育过程中的作用,从而为开发新型昆虫生长调节剂提供基础。     

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。     

植源性蜕皮激素的结构相关性及其在植物体中的生物合成途径

本文通过综述九种植物中蜕皮激素之间的相互关系,在前人阐述C_(27),植源性蜕皮激素生源的基础上,讨论了C_(27)、C_(28)、C_(29)植源性蜕皮激素生物合成过程中的共性,并认为它们在生源上有共同生源前体。还指出了某些较特殊蜕皮激素生物合成的机制。这些设想对认识这类物质作用于动植物新陈代谢过程中的各自特点是会有意义的。     

蜕皮激素及其对蟹虾养殖业的影响

一、蜕皮激素概况昆虫和甲壳动物蜕皮激素的研究是本世纪四十年代开始的。当时日本学者福田等人曾对家蚕进行结扎、断头及器官移植等试验,发现蚕的前胸腺的分泌活动与蜕皮及变态有着内在的密切联系。1954-1956年,德国卡尔森等从蚕蛹中分离到微量天然蜕皮激素(50mg/1000kg),仅使用0.0075μg就可以使结扎的丽蝇腹部化蛹。1965年,由美国霍夫迈斯特等鉴定了α-蜕皮激素的化学结构,证明它是一种广泛存在于昆虫及甲壳类动物体内的甾族化合物(即类固醇)。后     

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。     

搭棚藤植物中的蜕皮激素

从拾棚藤（Ｐｏｒａｎａ ｄｉｓｃｉｆｅｒａ Ｓｃｈｎｅｉｄ）分离到１０个植物蜕皮激素,它们分别是β－蜕皮激素（１）及其２－乙酸酯（２）、３－乙酸酯（３）、２５－乙酸酯（４）、２,３－异丙亚二氧基β－蜕皮激素（５）、２０,２２－异丙亚二氧基β－蜕皮激素（６）、２－去氧β－蜕皮激素（７）、２－去氧－２０,２２－异丙亚二氧基β－蜕皮激素（８）、２－去氧β－蜕皮激素－３－葡萄糖甙（９）和甲基暗红牛漆甾酮＊     

蜕皮激素及其对蟹虾养殖的影响

蜕皮激素及其对蟹虾养殖的影响房凯（四川绵阳师专生物系）（一）蜕应激素概况昆虫和甲壳动物蜕皮激素的研究是本世纪４０年代开始的。当时日本学者福田等人曾对家蚕进行结扎、断头及器官移植等试验,发现蚕的前胸腺的分泌活动与蜕皮及变态有着内在的密切联系。１９５４～...     

拔毒散中的蜕皮激素

ＴｈｅｇｅｎｕｓＳｉｄａｗｉｔｈａｂｏｕｔ 90ｓｐｅｃｉｅｓｉｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｗｉｄｅｌｙｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｅｚｏｎｅｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｗｏｒｌｄ .Ｓｉｄａｓｚｅｃｈｕｅｎｓｉｓ,ｗｈｉｃｈｉｓａｐｅｒｅｎｎｉａｌ,ｈａｌｆ -ｓｈｒｕｂｆｏｕｎｄｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔｔｈｅｈｉｇｈｌａｎｄｏｆｓｏｕｔｈ ｗｅｓｔｅｒｎＣｈｉｎａａｎｄａｂｕｎｄａｎｔｉｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓ,ｉｓｏｎｅｏｆｓｐｅｃｉｅｓｏｆＭａｌｖａｃｅａｅ .ＩｔｉｓｕｓｅｄｉｎＣｈｉｎｅｓｅｔｒａｄｉ ｔｉｏｎａｌｍｅ…     

铜绿蝇蜕皮激素受体在杆状病毒载体系统中的表达

The baculovirus expression vector, Trichoplusia ni nucleopolyhedrovirus, with the advantage of polyhedral inclusion body formation in recombinant viruses, was used to express the ecdysteroid receptor of the Australian sheep blowfly Lucilia cuprina(LcEcR). pSXIVVI +X3/2 baculovirus transfer vector was chosen for a 2.8kb LcEcR cDNA subcloning since pSXIVVI +X3/2 contains an efficient translational initiation signal (ATG) and it allows the LcEcR cDNA fusion to N-terminal codons in the correct reading frame. The resulting transfer plasmid pSXIVVI +X3-LcEcR was cotransfected into BT1-Tn-5B1-4 cells with the parental virus TnNPV-SVI -G minus polyhedral inclusion body, which expresses β-galactosidase gene. After 3～4 runs of plaque purification, three TnNPV-LcEcR clones were obtained with the LcEcR gene under the dual control of synthetic and XIV promoters. These three TnNPV-LcEcR clones all showed white phenotype when stained with X-gal. Western blot analysis showed 2～3 specific polypeptides with molecular weight ranging from 70～90kD. Three TnNPV-LcEcR clones expressed different level of LcEcR polypeptides in BT1-Tn-5B1-4 cells. The TnNPV-LcEcR-1 clone expressed the highest level of LcEcR polypeptides in BT1-Tn-5B1-4 cells 48～72h post infection.     

露水草工业生产蜕皮激素弃渣内的蜕皮甾酮

我们曾报道从露水草(Cyanotis arachinoidea C.B.Clarke)中分离鉴定了β-蜕皮激素(β-ecdysone)(1)和它的2位乙酸酯(2-acetate of β-ecdysone(Ⅱ)云南、贵州产露水草一般含β-蜕皮激素达植物干重的2％左右,资源十分丰富,且我所已家化栽培。因此它是工业生产蜕皮激素十分理想的原料。由于蜕皮激素在调节桑蚕生长发育和增丝上具实用价值,十年来该产品已在全国蚕区广泛应用,获得很大的社会经济效益。     

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。     

飞蝗Knickkopf家族基因表达对蜕皮激素的响应

【目的】研究飞蝗LocustamigratoriaKnickkopf(Knk)家族基因mRNA表达对蜕皮激素（20-hydroxyecdysone,20E）的响应情况,丰富飞蝗Knk家族基因功能研究,为飞蝗表皮发育相关基因的转录调控研究奠定基础。【方法】采用RT-qPCR方法,对LmKnk家族4个基因在飞蝗不同发育天数（5龄若虫第1天到成虫第3天）的表皮中的表达特性进行分析;向飞蝗体腔注射20E,分析LmKnk家族4个基因表达的变化情况;采用RNAi技术干扰20E受体基因LmEcR,分析LmKnk家族基因的表达变化情况。【结果】通过RT-qPCR检测,发现LmKnk在飞蝗5龄第1天至成虫第3天不同发育天数的表皮中均衡表达,而LmKnk2,LmKnk3-FL及LmKnk3-5'基因均在蜕皮前表达量逐渐升高,蜕皮后迅速降低。向飞蝗体腔注射20E后,发现飞蝗Knickkopf家族4个基因对20E均有应答,但响应时间点有差异,LmKnk和LmKnk2的表达量分别在注射20E 3 h和6 h后开始升高,而LmKnk3-FL和LmKnk3-5'的表达量在注射20E12h后开始上升。飞蝗5龄第1天若虫注射ds LmEcR后,发现Knickkopf家族4个基因表达均下调。【结论】飞蝗Knickkopf家族基因的表达受20E调控,是20E的下游应答基因。     

蜕皮激素与丝蛋白合成:植源性蜕皮激素对家蚕后部丝腺核酸代谢的影响

给家蚕五龄幼虫添食植源性蜕皮激素(以下简称MH),对后部丝腺的核酸代谢都有直接影响,但由此引起的效应却是复杂的,与添食的时期和剂量以及蚕品种等因素有关。五龄每天低剂量(夏蚕0.5微克/头,春蚕2微克/头)连续添食和前期一次添食(2—4微克/头)对后丝腺RNA的合成都有明显的促进作用,并且RNA含量增长高峰是在五龄中期以后;每天较高剂量连续添食和中期一次添食,都表现为抑制作用。添食MH对后部丝腺DNA合成的影响与RNA的变化不尽一致;在每天0.5微克/头连续添食区表现出强烈的促进作用,而其余各处理区都出现明显的抑制。由此认为MH能直接作用于遗传物质DNA,通过调节有关基因的复制或者转录速度,从而对丝蛋白的生物合成产生某种影响。     

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Cathepsin L参与细胞免疫并受蜕皮激素调控

半胱氨酸蛋白酶参与昆虫的许多生理过程,但是其调控机制还不完全清楚,该文利用实时定量RT-PCR(qRT-PCR)、免疫组织化学、基因干扰(RNAi)等方法对棉铃虫组织蛋白酶L基因(HacatL)进行了系统研究。结果表明, HacatL在棉铃虫血细胞中的浆血细胞和颗粒细胞中大量表达,在蜕皮和变态时期表达量上升。细菌免疫刺激能明显诱导HacatL的表达上调;在幼虫体内将HacatL基因沉默后能明显降低血细胞的伸展性和对细菌的清除能力。蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)能通过其受体(ecdysone receptor, EcR)及配体蛋白(ultraspiracle, USP)诱导HacatL的表达。这些结果说明HacatL基因受到蜕皮激素信号转导途径调控并参与昆虫细胞免疫反应。该研究结果有助于人们理解蜕皮激素调控昆虫细胞免疫的机制,同时也可为高等动物激素调控免疫反应的研究提供新的思路。     

水竹叶蜕皮激素水龙骨素B的分离鉴定

我们曾先后报道了从水竹叶(Murdannia triquetra(Wall)Brückn)中分离并鉴定了β-蜕皮激素(β-ecdysone)(化合物Ⅰ),α-去氧-β-蜕皮激素(α-deoxy-β-ecdysone)(化合物Ⅱ),揭示了水竹叶属植物中蜕皮激素的新存在。近来我们又从水竹叶中分离出一个微量成份(化合物Ⅲ)。由~(13)C 核磁共振和~1H 核磁共振、红外光谱、质谱和气相色谱等分析,表明化合物Ⅲ比β-蜕皮激素在甾体母核部分多一个以羟基形式存在的氧原子,该羟基应以β-构型连接在 C_5位上。从而说明化合物Ⅲ为5β-羟基-β-蜕皮激素     

β-蜕皮激素对小鼠胸腺退化的保护作用

目的通过腹腔注射地塞米松(Dex)构造小鼠胸腺退化模型,探究β-蜕皮激素(Ecd)对小鼠胸腺退化的保护作用。方法小鼠随机分为空白对照组、胸腺退化模型组以及3个给药组(Ecd 50 mg/kg、75 mg/kg和100 mg/kg)。腹腔注射给药7 d,于采集胸腺前15 h给予模型组和给药组腹腔注射Dex造模。取小鼠胸腺组织,计算胸腺指数,HE染色切片观察胸腺组织变化,免疫组织化学检测胸腺组织中相关凋亡基因Bcl-2和Bax蛋白的表达。结论 Ecd可提高胸腺指数,保护胸腺组织结构,有效提高Bcl-2的表达并降低Bax的表达,从而提高Bcl-2/Bax比率,抑制胸腺细胞凋亡,提高胸腺细胞存活率。     

蜕皮激素与丝蛋白合成:植源性蜕皮激素对家蚕丝腺蛋白质合成中3H标记甘氨酸参入活性的影响

用³H标记甘氨酸参人法证明:家蚕后部丝腺中丝心蛋白的大量合成, 是在五龄4日以后, 熟蚕时合成活性最高;中部丝腺中丝胶蛋白的大量合成, 是在五龄5日以后, 以熟前一日合成活性最高.五龄每日低剂量连续添食和前期一次添食植源性蜕皮激素(简称MH), 能促进后部丝腺对³H标记甘氨酸的吸收, 显著提高丝心蛋白的合成活性, 而抑制中部丝腺的吸收, 使丝胶蛋白的合成活性明显下降.本试验结果为阐明外源MH对丝蛋白合成的调节机理提供了直接的证据.     

露水草的根培养和β—蜕皮激素的形成

用加ＮＡＡ和ＢＡＰ的ＭＳ培养基,从露水草根、茎和叶的外植物诱导出根,并用升液式生物反应器成功地进行放大规模培养。胆甾醇和法呢醇对培养根的生长无明显影响,但胆甾醇能促进β－蜕皮激素的合成。