HL-TRP通道作为蜱虫多种驱避剂识别受体的机制研究

【字体: 时间:2025年04月15日 来源:Parasites & Vectors 3

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  本期推荐:上海兽医研究所团队针对蜱虫驱避剂作用机制不明的问题,通过Y型管行为学、RNA干扰和电生理技术,首次证实HL-TRP通道是蜱虫感知DEET、icaridin等驱避剂的共性分子靶点,并预测TYR783为关键结合位点,为新型驱避剂开发提供理论依据。研究发表于《Parasites & Vectors》。

  

蜱虫作为吸血节肢动物,不仅直接危害宿主健康,更是多种病原体的传播媒介。其中长角血蜱(Haemaphysalis longicornis)作为东亚地区重要病媒生物,可传播发热伴血小板减少综合征病毒、巴贝斯虫等病原体。当前防控主要依赖DEET(避蚊胺)、icaridin(派卡瑞丁)等化学驱避剂,但作用机制尚未完全阐明,且耐药性问题日益突出。针对这一科学难题,中国农业科学院上海兽医研究所周金林团队开展了一项创新性研究,成果发表在《Parasites & Vectors》期刊。

研究团队采用多学科交叉技术路线:首先通过Y型管实验验证四种驱避剂(DEET、icaridin、IR3535和肉桂醛)对若蜱的驱避效果;利用RACE技术从长角血蜱cDNA文库中克隆HL-TRP通道全长序列;通过原位杂交和亚细胞定位确定其在哈勒氏器官的表达;采用实时荧光定量PCR分析不同发育阶段表达谱;建立RNAi基因沉默体系观察行为学改变;结合电触角电位图(EAG)检测神经电生理响应;最后运用AlphaFold3预测蛋白-配体结合模式。

研究结果部分:在"Repellents are effective against H. longicornis at the nymph stage"中,Y型管实验显示10% icaridin、20% DEET、2%肉桂醛和10% IR3535对若蜱的驱避率均超过90%,持续6小时有效。"Identification of the HL-TRP channel in H. longicornis"揭示该通道含7个跨膜结构域和TRPM/TRPV特征域,系统进化分析显示其与蜱类TRP通道高度保守,原位杂交证实其在哈勒氏器官富集,qPCR显示在卵期和未吸血若蜱阶段高表达。"The HL-TRP channel is required for the recognition of repellents"部分通过RNAi实验发现,沉默HL-TRP后驱避率显著下降(icaridin从100%降至6.7%),EAG响应幅度降低2-3倍,证明该通道是驱避信号传导的关键元件。"The TYR783 site is a key binding site for repellents"通过分子对接预测TYR783残基与icaridin、DEET和肉桂醛形成氢键,MM-GBSA计算显示结合自由能<-30 kcal/mol,而IR3535结合不稳定。

讨论部分指出,这是首次在蜱虫中发现TRP通道介导驱避行为的直接证据。该研究突破性地揭示HL-TRP作为广谱驱避剂受体的生物学功能,其双重结构域(TRPM/TRPV)特性可能参与Ca2+信号传导和机械感受。预测的TYR783保守位点为设计新型驱避剂提供精确靶点,同时提示可能存在OR83b/TRPA1等协同识别通路。研究不仅完善了节肢动物化学感受理论体系,更为解决驱避剂耐药性问题提供新思路——通过靶向TRP通道的合理药物设计,可开发出作用机制更明确、不易产生耐药性的下一代驱避剂,对控制蜱传疾病具有重要公共卫生意义。

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