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蜱虫抗药性机制与病原谱解析:长角血蜱电压门控钠通道基因的分子特征及计算机模拟研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:The FASEB Journal? 4.2
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来自中国甘肃张川县的研究团队针对长角血蜱(Haemaphysalis longicornis)这一重要病媒生物,开展了病原流行特征及拟除虫菊酯抗性机制研究。通过分子检测发现立克次体(Candidatus Rickettsia jingxinensis)和泰勒虫(Theileria orientalis)感染率分别达31.77%(17-KDa/ompB基因)和19.62%(18S rRNA基因)。幼虫包测试(LPTs)显示该种群对溴氰菊酯存在敏感性下降现象,电压门控钠通道(VGSCs)基因分析发现5个影响蛋白结构的关键非同义突变(NS-SNPs),计算机模拟证实VGSCs与溴氰菊酯具有强结合力(-524.58 kcal/mol),为蜱虫防控提供了首个长角血蜱VGSCs分子靶点数据。
在这项突破性研究中,科研人员对具有重要医学价值的长角血蜱展开了多维度探究。这种能传播30余种病原体的节肢动物,在中国甘肃地区牛群中表现出惊人的病原携带率:通过17-KDa和ompB基因检测到的"景新"立克次体(Candidatus R. jingxinensis)感染率达31.77%,而基于18S rRNA基因鉴定的东方泰勒虫(T. orientalis)感染率为19.62%。
面对蜱虫防控的严峻挑战,研究团队采用幼虫包测试(LPTs)评估了溴氰菊酯的杀蜱效果。从0.00006到6 mg/mL的浓度梯度测试中,死亡率呈现8.17%-87.51%的剂量依赖性增长,暗示当地种群已出现拟除虫菊酯敏感性降低现象。分子层面聚焦电压门控钠通道(VGSCs)——这种决定神经敏感性的关键蛋白,在结构域II区域鉴定出29个单核苷酸多态性(SNPs),其中5个非同义突变(NS-SNPs)均位于连接结构域II-III的关键铰链区,可能影响杀虫剂结合位点的构象。有趣的是,结构域III区域在比较基因组分析中表现出100%保守性。
通过计算机模拟技术,研究首次构建了长角血蜱VGSCs的三维模型。分子对接实验显示溴氰菊酯能以-524.58 kcal/mol的强结合力锚定在该蛋白上,这一发现为理解抗药性机制提供了结构生物学基础。该研究不仅揭示了甘肃地区蜱媒病原体流行状况,更开创性地解析了长角血蜱VGSCs的分子特征,为开发新型杀蜱剂奠定了靶点基础。
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