昆 虫 学 报 !"#$%&#’(’)’*+"$,+&+"$，!"#"$%&’’(，)（’ *）：(**+(,- .//0’-)-12&,2 """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 苦皮藤素 和 对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响 ! " 胡兆农4，贺秉军&，杜育哲&，刘安西&，吴文君4，! （4M西北农林科技大学农药研究所，陕西杨凌 (4&4’’；&M南开大学生命科学学院，天津 3’’’(4） 摘要：电压门控钠通道是神经细胞兴奋传导的基础，也是杀虫剂最主要的作用靶标。具有二氢沉香呋喃多元酯骨 架的苦皮藤素!和"是卫矛科植物苦皮藤的主要杀虫活性成分，苦皮藤素!和"处理后昆虫的中毒症状分别表现 为麻醉和兴奋。本实验应用全细胞膜片钳技术就苦皮藤素!和"对棉铃虫 -.)+"’/.01$ $0(+*.0$幼虫离体培养神经 细胞钠离子通道的影响进行了比较。结果表明：苦皮藤素!对IIN1敏感钠通道电流的抑制明显具有浓度和时间依 赖性，高浓度（4’#8>;OP和4#8>;OP）条件下，峰值电流迅速减小而被抑制，在较中间浓度（’M4#8>;OP）时缓慢降低， 而在低浓度（’M’4#8>;OP）下，峰值电流先增加然后再缓慢降低；苦皮藤素!对激活电压无明显影响，但使峰值电压 向正电位方向移动，在高浓度移动迅速，低浓度移动缓慢。苦皮藤素"对IIN1敏感钠通道电流峰值有明显的增大 作用，也有一定的浓度依赖性；对激活电压无明显影响，峰值电压在高浓度下变化不明显，在较低浓度（’M4#8>;OP 和 ’M’4#8>;OP）下向正电位方向移动明显。结果说明，苦皮藤素!和"可能在钠通道上有一个相同的靶标位点，但 由于它们化学结构上的差异，可能对钠通道动力学的修饰不同，导致不同的生理效应，昆虫表现出不同的神经中毒 症状。 关键词：棉铃虫；植物性杀虫剂；苦皮藤素；钠通道；全细胞膜片钳 中图分类号：/-*&M3, 文献标识码：! 文章编号：’-)-12&,（2 &’’(）’*1’(**1’( !""#$%& ’" $#()*+,(-* ! )*. " ’* &’.-,/ $0)**#(& -* *#12# $#((& ’" $’%%’* 3’((4’1/（!"#$%&’"()* *(+$,"(*） QR S<9>10>?#4，Q7 6:?#1T"?&，UR V"1S<D&，P.R !?1N:&，WR WD?1T"?4，!（4M .?$%:%"%D >B XD$%:F:ED /F:D?FD，0>G%<AD$%!#G:F";%"GD 9?E Y>GD$%GZR?:LDG$:%Z，V9?#;:?#，/<99?[:(4&4’’，5<:?9；&M 5>;;D#D >B P:BD /F:D?FD$，09?\9: R?:LDG$:%Z，I:9?J:? 3’’’(’，5<:?9） 53&%1)$%：!$ %<D \DZ $%G"F%"GD >B D[F:%9]:;:%Z :? ]:>;>#:F9; $Z$%D8$，%<D L>;%9#D1#9%DE $>E:"8 F<9??D; :$ %9G#D%DE ]Z 9 $DG:D$ >B ?D"G>%>[:?$ EDG:LDE BG>8 H;9?%$C 5D;9?#";:? ! 9?E " :$>;9%DE BG>8 %<D G>>% ]9G\ >B 2.)$3#043 $&*4)$#43 9GD %<D 89J>G 9F%:LD :?#GDE:D?%$ >B %<D :?$DF%:F:E9; H;9?% A<:F< F9? GD$";% :? GDLDG$D ?DGLD H>:$>?:?# $Z8H%>8$，+C .C，?9GF>$:$ 9?E D[F:%9%:>?，GD$HDF%:LD;ZC I<D:G DBBDF%$ >? :?A9GE $>E:"8 F<9??D; F"GGD?% :? ?DGLD FD;;$ >B F>%%>? ]>;;A>G8 -.)+"’/.01$ $0(+*.0$ ADGD :?LD$%:#9%DE +& /+#0’ ]Z "$:?# H9%F< F;98H %DF<?:^"DC I<D GD$";%$ :?E:F9%DE %<9% FD;9?#";:? ! GDE"FDE %D%G>E>%>[:?（IIN）1$D?$:%:LD :?A9GE $>E:"8 F"GGD?% :? 9 F>?FD?%G9%:>? EDHD?ED?% 89??DGC I<D $>E:"8 HD9\ F"GGD?% A9$ GDE"FDE :88DE:9%D;Z :? <:#< F>?FD?%G9%:>?（4’ 9?E 4 8>;OP），9?E EDFGD9$DE $;>A;Z :? 8:EE;D F>?FD?%G9%:>?（’M4 8>;OP）C .? ;>A # # F>?FD?%G9%:>?（’M’4 8>;OP），<>ADLDG，%<D HD9\ F"GGD?% A9$ :?FGD9$DE :? %<D ]D#:??:?#，9?E %<D? GDE"FDEC # _>GD>LDG，:% <9E ?> DBBDF% >? 9F%:L9%DE L>;%9#D，]"% %<D HD9\ L>;%9#D $<:B%DE %> H>$:%:LD H>%D?%:9; A<:F< A9$ EDHD?ED?% >? %<D F>?FD?%G9%:>? >B FD;9?#";:?!C !B%DG %GD9%8D?% A:%< FD;9?#";:?"，%<D IIN1$D?$:%:LD :?A9GE $>E:"8 F<9??D; F"GGD?% A9$ :?FGD9$DE E:$%:?F%;Z :? 9 F>?FD?%G9%:>? EDHD?E9?% 89??DGC .% <9E ?> DBBDF% >? 9F%:L9%DEL>;%9#D，]"% %<DHD9\L>;%9#D$<:B%DE%>H>$:%:LDH>%D?%:9; :?;>ADGF>?FD?%G9%:>?（’M49?E’M’4 8>;OP） # >B FD;9?#";:? "C U"D %> %<D:G F<D8:F9; $%G"F%"GD E:BBDGD?FD，FD;9?#";:? ! 9?E " F>";E GD$";% :? ^"9;:%9%:LD;Z E:LDG#D?% \:?D%:F$ >B $>E:"8 F<9??D;$ 9% 9 $<9GDE ]:?E:?# $:%D，$> %<D:G H<Z$:>;>#:F9; DBBDF%$ 9GD E:BBDGD?%C 基金项目：国家自然科学基金项目（3,,(’)’)，3’43’43’，3’-(44)(）；国家重点基础研究发展规划“,(3”项目（&’’35644--’-） 作者简介：胡兆农，男，4,(’年生，甘肃临夏人，副教授，博士，研究方向为天然产物农药和昆虫毒理学，7189:;：<"=<9>?>?#@?A$"9BCDE"CF? !通讯作者!"%<>GB>GF>GGD$H>?ED?FD，ID;C：’&,1(’,3,*(；7189:;：A"AD?J"?@?A$"9BCDE"CF? 收稿日期KDFD:LDE：&’’21441&*；接受日期!FFDH%DE：&’’(1’21&2 ?期 胡兆农等：苦皮藤素!和"对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响 Z?8 !"# $%&’(：!"#$%&’"()* *(+$,"(*；!"#$%&’$( &%)*’#&’&+*；’*($%,-(&%)；."(#$,*/,$#*+ )"+&-0 ’1$%%*(；2$#’1 ’($02 "3 41"(* ’*(( 电压门控钠通道是神经细胞兴奋传导的基础， （#*#@$*#1A($00"%&-0 ’1("@&+*，PCQ/M(）R=，M+M( =SG， < 也是杀虫剂最主要的作用靶标之一（5("#6&%，7888）。 L$TO调至 2O US?。电极内液（00"(JK）：M)V 7==， 从杀虫植物苦皮藤 -"#*./(0. *1,0#*/0. 9$:;中分离的 M)M( F=，9,M( R，CWPQ 7=，O*2*) G，M)TO 调至 2O < 具有二氢沉香呋喃骨架的多元酯化合物均有很高的 US?。M)M(、CWPQ 和 O*2*) 为 W&!’" 产品，M)V 和 杀虫活性（吴文君等，<==7，<==<；>- "/ *#;，<==7$， M)TO为 X&,0$ 产品，其他试剂均为国产分析纯试 <==7!；>$%, $%+ >-，<==<）。症状学及杀虫机理的 剂。 研究表明，以苦皮藤素 为代表的具有麻醉作用的 ! )*+ 神经细胞的分离与培养 该类化合物作用昆虫神经肌肉接点，阻断了兴奋性 棉铃虫为累代饲养种群。解剖棉铃虫 R 龄幼 传导（胡兆农等，<===）；而以苦皮藤素"为代表具有 虫，迅速取出胸腺、神经节，置消化液（=S7GY胶原 毒杀作用的该类化合物不但对昆虫消化系统具有破 酶，=SRY胰蛋白酶）中，孵育7G 0&%后，除去神经鞘， 坏作用（刘惠霞等，788?），还在昆虫中毒的初期引 继续消化 R= 0&%，然后移至培养液（PM/7== 与 K/7G 起明显的神经兴奋性症状，研究还表明这种症状与 等体积混合，R === 0,JK酵母提取物，< ?== 0,JK水 胆碱能突触传递的中枢神经传导关系不明显（杨润 解乳蛋白，Z== 0,JK 葡萄糖，F== 0,JK 果糖，7S= 亚等，<==7），但对昆虫神经肌肉兴奋性接点电位 00"(JK谷氨酰胺，=SU ,JK谷胱甘肽，?= [J0K庆大霉 （*:’&#$#"@A B-%’#&"% 2"#*%#&$()，CDE)）有明显的影响（胡 素，使用时增补7=Y胎牛血清，2OUS?）中，用内径递 兆农等，<==F）。而且，苦皮藤素!和"对昆虫神经 减的玻璃管离散细胞，然后接种于RG00培养皿中， 肌肉兴奋性自发电位的影响相反，苦皮藤素!降低 在（<Z\7）]下静置培养<^F 1。 了自发电位的发放频率，而苦皮藤素"可增加其发 )*, 全细胞膜片钳记录 放频率，推测可能是由于这两个化合物空间结构的 待细胞贴壁后，选择直径<=^<G 0，表面光洁 # 差异所致，即苦皮藤素!和苦皮藤素"均有可能作 的神经细胞，用于膜片钳实验。电极采用微电极拉 用于细胞膜上的钠通道，改变钠通道的门控动力学 制仪（EE/?R，L$@&)1&,*）两步拉制而成，尖端直径7^< （胡兆农等，<==F，<==G）。此外，关于苦皮藤素!已 0。用K*&#_微操纵器使电极靠近细胞，待细胞与电 # 研究了其对棉铃虫 !"#$%&’"()* *(+$,"(* 和甜菜夜蛾 极之间形成高阻封接（,&,$( )*$(）后，置保持电压于 2*)34,+* "5$,0* 幼虫电压门控钠通道的作用，苦皮 ‘Z= 0I，给予脉冲宽度为 ?= 0)，从 ‘ U= 0I 到 G= 藤素!对钠通道开启的迅速阻断具有浓度依赖性， 0I，以7= 0I步幅递增的去极化电压刺激。信号由 并显著影响钠通道的动力学特征，使钠电流的电流/ 膜片钳放大器（EM/HHa）输出后经 G 6O_滤波输入计 电压（H/I）曲线上移，激活电压和峰电压向正电位方 算机处理。刺激脉冲序列的给出及数据采入均通过 向移动，与局部麻醉剂对哺乳动物钠通道在激活态 HaaM($02软件包和 bQc/<a 数据采集接口装置一 下的作用相似（杜育哲等，<==<；吴文君等，<==G）。 起构成的 Haa b&,&#&_*@数字化系统完成。数据经 EJ 但对于苦皮藤素"并没有在离子通道水平上进行过 L漏减处理进行统计分析，实验结果以平均值 \ 标 系统研究。因此，为了进一步阐明这两类作用症状 准差形式表示，方差分析借助 XQX（统计分析系统 相反而结构骨架相似化合物的作用机理，我们就苦 US7<）完成。 皮藤素!和"对棉铃虫幼虫神经细胞钠离子通道的 )*- 苦皮藤素的配制及加药处理 作用进行了研究，旨在为合理设计、创制新型杀虫剂 苦皮藤素!（7$，<$，U%/三乙酰氧基/?$，8%/二（$/ 提供依据。 呋喃甲酰氧基）/7</异丁酰氧基/F%/羟基/$/二氢沉香 呋喃）纯度为8<Y，苦皮藤素"（7$，<$/二乙酰氧基/ ) 材料和方法 7<，?%/二异丁酰氧基/8$/苯甲酰氧基/F%，U%/二羟基/ /二氢沉香呋喃）纯度为8GY，均由西北农林科技大 $ )*) 溶液与试剂 学农药研究所提供。 细胞外液（00"(JK）：L$M( 7==，NM( F，M$M(< <， 将苦皮藤素!和"先用丙酮配制成 =S7 0"(JK 9,M( <，O*2*) 7=，葡 萄 糖 7=，氯 化 四 乙 胺 的母液，低温保存备用。实验前，用细胞外液稀释母 < ?>" 昆虫学报 "#$%&!$’(’)’*+#%,+!+#% *"卷 液至所用浓度，苦皮藤素!浓度分别为!"、!、"#!和 用，!"、!和 "#!"$%&’(苦皮藤素!处理后 ! $+,，峰 "#"!"$%&’(，苦皮藤素#浓度分别为 !""、!"、!、"#! 值电流与加药前相比分别减小 95#:!; <)#:*;（! 和"#"! $%&’(。加药时，先将药液加入尖端直径为 =*）、:>#)9; < *#59;（! = 2）和 !:#)!; < :#*); " )""$的电极中，在倒置显微镜下用微操纵器操纵 （! =?），而"#"!"$%&’(苦皮藤素!处理后峰值电流 加药电极加药，加药时施加压力使药喷出，镜下可见 却增大了>#5); <2#)9;（! = :）；随后* $+,内， 药液流过选定细胞。 !""$%&’(和!"$%&’( 苦皮藤素!处理后的峰值电 流减小不明显，处理 * $+,后 6 峰值与加药前相比 78 ! 结果和分析 分别减小 9)#"5; < )#>>;（! = *）和 ?9#!"; < *#!>;（! =2），"#!"$%&’( 苦皮藤素!处理后的峰 !"# 苦皮藤素!对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的 值电流缓慢下降，加药后* $+, 6 峰值减小5?#>); 78 影响 <:#):;（! =?），而低浓度"#"!"$%&’(苦皮藤素! 建立全细胞记录模式，观察 * $+,，待对照电流 处理后峰值电流先增加然后再缓慢降低，处理* $+, 稳定后，用加药电极将不同浓度的苦皮藤素!加入 后 6 峰值减小 *#)5; <5#):;（! =:）。统计分析 78 细胞外液中完全淹没细胞。棉铃虫幼虫离体培养中 表明，在高浓度（!""$%&’(和 !"$%&’(）苦皮藤素! 枢神经细胞表达河豚毒素敏感型钠离子通道（--./ 处理下相同时间的作用基本上无明显差异，但 !" 0），无药剂作用时，钠电流在 1 2" $3 左右激活， "$%&’(与"#!、"#"!"$%&’(苦皮藤素!处理在!"$+, 1)"4 15" $3达峰值（贺秉军等，5""!；杜育哲等， 内均有明显差异；! $%&’(与 "#!、"#"! $%&’(苦皮 " " 5""5）。 藤素!处理在 5" $+,内有明显差异；而 "#!"$%&’( 图!为!"、!、"#!和 "#"!"$%&’(苦皮藤素!处 和"#"!"$%&’(苦皮藤素!处理在 * $+,内有差异。 理! $+,后钠电流（6 ）的变化，图 5 为不同浓度苦 这说明苦皮藤素 浓度对峰值电流的影响随时间的 78 ! 皮藤素!处理后不同时间的 6 变化率，图 ) 为 !" 延长而逐渐消失，最后都达到了抑制峰值电流的效 78 "$%&’(和"#"!"$%&’(苦皮藤素!处理后不同时间 果。也就是说，苦皮藤素!对钠电流的抑制具有浓 6 的电流/电压（6/3）关系曲线。从图 !4)可见，苦 度依赖性，且在浓度较低时也具有一定的时间依赖 78 皮藤素!对 --./0钠通道峰电流峰值有明显抑制作 性。 图! 苦皮藤素!处理!$+,后678的变化 @+AB ! CD8,AEF%GF%H+I$JD8,,E&JIKKE,L（678）8GLEK!$+,LKE8L$E,LM+LDJE&8,AI&+,! 图2为不同浓度苦皮藤素!处理对激活电压和 迅速，低浓度时移动缓慢。以上结果表明，苦皮藤素 对峰值电压影响的结果，从图 2 可见苦皮藤素!对 !作用后，峰值电流是向高电压激活的钠通道电流 激活电压无明显影响，但随着用药时间的延长却使 转变，这种转变具有一定的浓度依赖性。 峰值电压向正电位方向移动，而且在高浓度时移动 L期 胡兆农等：苦皮藤素!和"对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响 DG; !"! 苦皮藤素!对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响 同样，待对照电流稳定后，用加药电极将不同浓 度的苦皮藤素 加入细胞外液中完全淹没细胞。图 " 8为 9:;#2,6<= 苦皮藤素"处理 ; 2&- 后 #$ 电流 （" ）的变化及不同时间 " 的电流>电压（">)）关系曲 #$ #$ 线，图?为不同浓度苦皮藤素"处理后不同时间的 " 变化率。从图8@?可以看出，;99 2,6<=（# A8）、 #$ # ;9#2,6<=（# AB）和;#2,6<=（# A8）苦皮藤素"处理 后!9 2&-内峰值电流均明显增加，与加药前相比增 加幅度最大分别为 CD:8!E F ?:?GE、;G:9E F C:8GE和 !D:C8E F ;:!DE，而在 C9 2&- 时明显降 图! 苦皮藤素!处理后"#$的变化 低，与加药前相比峰值电流分别减小 C8:;BE F %&’( ! )$*&$+&,-,." /0$1 !" +&20$.+0* #$ ?:BGE、!C:9CE F B:;;E和 ;C:9CE F ;:B;E；9:; +*0$+20-+3&+4506$-’76&-! #2,6<=（# A?）苦皮藤素"处理后;92&-内峰值电流 图C ;9#2,6<=（H）和9:9;#2,6<=（I）苦皮藤素!处理后">)曲线的变化 %&’( C ">)57*J0,."#$ $.+0*+*0$+20-+3&+4;9#2,6<=（H）$-K9:9;#2,6<=（I）506$-’76&-! 增加，与加药前相比增加幅度最大为 CD:9CE F D:DBE，其后降低，至C9 2&-，峰值电流减小B9:D8E FC:!LE；而9:9;#2,6<=（# A8）苦皮藤素"处理 后8 2&-内表现为增加，与加药前相比增加幅度最 大为;G:CBE FC:B;E，其后降低，至C9 2&-，峰值电 流减小CC:!CE F;:C!E。以上结果说明峰值电流 的增加和降低具有一定的浓度依赖性，即在高浓度 苦皮藤素 处理后，钠通道开放数目增多，钠电流增 " 大；而随着浓度的降低，钠通道在开放后又迅速关 闭，峰值电流又逐渐变小。 图D为不同浓度苦皮藤素"处理对激活电压和 对峰值电压影响的结果。从图 D可见，苦皮藤素" 对激活电压无明显影响；在高浓度（;99、;9#2,6<=） 图B 苦皮藤素!处理后对激活电压（)$） 下对峰值电压影响不明显，但在较低浓度（;#2,6<=、 和峰值电压（)/）的影响 9:; 2,6<=和9:9; 2,6<=）时，对峰值电压有明显影 %&’( B M4$-’0N,.$5+&J0/,+0-+&$6（)$）$-K/0$1/,+0-+&$6 # # 响，引起峰值电压向正电位方向移动。这表明苦皮 （)/）,."#$ !" +&20$.+0*+*0$+20-+3&+4506$-’76&-! 藤素 对峰值电压的影响与苦皮藤素 相似。 " ! CLE 昆虫学报 #$%&’(%)*)+),-$&.-(-$& !"卷 图! "#$!%&’()苦皮藤素"处理后$%*+对钠电流的影响及不同时间,-.曲线的变化 /*01 ! 234+056&7,84 49$%*+4+:,-.;<=>5&7,84 4795=9=549%5+9?*93"#$!%&’();5’4+0<’*+" ! 讨论 !"# 钠通道与苦皮藤素!的麻醉作用机理 离子通道工作状态是离子通道门控动力学过程 的具体体现，是杀虫剂毒理研究的理论基础，具有重 要的科学意义。离子通道通常有D种工作状态，即 开放（&A5+）、关闭（=569*+0 ;’&65:）和失活（*+4;9*>495: ;’&65:）状态（25’56*4，E""$；F4+0 4+: F4+0，E""D）。 本实验中，苦皮藤素 可使全细胞钠电流明显减小， # 且明显表现出浓度效应，这表明苦皮藤素 可以使 # 钠通道的开放延迟，使得相当一部分钠通道处于关 图@ 苦皮藤素"处理后的,84变化 闭和失活状态，钠离子内流减少就造成宏观总电流 /*01 @ .4=*49*&+&7, A54B !" 9*%5 84 4795=9=549%5+9?*93;5’4+0<’*+" 减少。随浓度升高，有更多的钠通道被修饰，因此钠 电流随浓度增加而被更强烈的抑制。由于钠离子内 流是产生神经动作电位的基础，钠离子内流减少则 在宏观上表现为动作电位幅值降低，最终导致神经 传导的中断，对 GHI6 的测定结果也印证了这一点 （胡兆农等，E""J）。 先前研究认为苦皮藤素 对棉铃虫钠通道的阻 # 滞作用和对钠通道动力学的影响与局部麻醉剂对哺 乳动物钠通道作用相似，其作用位点可能与局部麻 醉剂的作用位点一样，位于钠通道横跨膜的#区 K@ 片段上（杜育哲等，E""E）。但本研究进一步发现苦 皮藤素#在低浓度（"#"$!%&’()）下，对钠通道首先 激活，钠电流明显增大，然后再降低。高永闯等 （E""E）在研究溴氰菊酯对钠离子通道的作用时认 为：高浓度溴氰菊酯可强烈抑制全细胞钠电流，但低 图C 苦皮藤素"对激活电压（.4）和峰值电压（.A）的影响 /*01 C 234+056&74;9*>5A&95+9*4’（.4）4+:A54BA&95+9*4’ 浓度情况下由于可能先作用于钠离子通道开放状 （.A）&7,84 !" 9*%54795=9=549%5+9?*93;5’4+0<’*+" 态，使通道开放延长，随时间延长拟除虫菊酯类主要 F期 胡兆农等：苦皮藤素!和"对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响 U;L 作用于钠离子通道关闭和失活状态，钠电流明显降 在拟除虫菊酯类对钠通道作用的研究中，发现 低而被抑制。苦皮藤素 在这一点上与溴氰菊酯对 引起钠通道不同动力学修饰的菊酯类在共享的一个 ! 钠离子通道作用是很相似的。此外，在拟除虫菊酯 结合位点或别构偶联的位点上可完全发挥它们的作 类杀虫剂的研究中，还发现某些药剂对钠通道的作 用，一个位点的占领就排除了第二个的占领（6%<=%’% 用可以是直接的，也可间接通过 ! 蛋白来实现 .)$ 6.==%&.’’，+,,,；8#=#>(&. .)$ -.&.?.<?9，+,,:）。苦 （"#$%&’()$ !" #$*，+,,+），苦皮藤素!是否具有类似 皮藤素!和"化学结构（取代基）上尽管有差异，但 作用，也还不能排除。 它们在钠通道的作用位点也可能具有类似作用，即 !"# 苦皮藤素!引起兴奋性症状的机理 苦皮藤素!和"可能作用一个相同的位点，仅是表 本研究结果表明苦皮藤素"对钠通道首先表现 现出不同的生理效应而已。就苦皮藤素!和"对钠 为激活，钠通道开放数目增加，钠电流增大，而且此 通道的影响来看，在较高浓度下二者的作用是相反 种状态可维持很长时间，然后钠通道开放数目减少， 的，苦皮藤素 表现为对钠通道的阻滞，致使钠电流 ! 钠电流变小。从浓度和激活状态持续的时间关系来 迅速降低，苦皮藤素 则激活钠通道，使钠电流增 " 看，也表现为一定的浓度效应，即随着浓度的降低， 大，并在较长时间内维持这一状态。但二者在低浓 激活状态时间逐渐缩短。另一方面，从对通道动力 度时，苦皮藤素 对钠通道先激活，钠电流增大，然 ! 学特征来看，苦皮藤素"对激活电压无影响，使峰值 后钠电流又缓慢的降低，与苦皮藤素"在较低浓度 电压向正电位方向移动，且在高浓度下移动缓慢，低 下的情况相似，只是激活作用比较弱。这说明苦皮 浓度下移动迅速。以上这些结果表明，苦皮藤素" 藤素!和"在钠通道上结合的位点应该是相同的， 引起昆虫的兴奋性症状与其对钠通道的激活是密切 对通道作用的差异可能与通道位点上结合的紧密程 相关的，苦皮藤素"作用昆虫后，使钠通道开放数目 度有关。 增加，钠离子大量内流，从而导致了昆虫的兴奋性。 参 考 文 献（$%&%’%()%*） 一般认为，电压依赖性钠电流的增大造成钠离 子内流增加，使神经元胞内钠离子浓度增大，从而抑 6%’%<9. !!，+,,:@ 79<#&$%&< #A >%>B&.)% C?.))%’< #& C?.))%’#D.=?9%<* 制了 -./、0/1234酶的活性，进一步增大胞内钠离 %$&’&(#$)!*+,-./0&,$,1/，::（+ :）：+E:F@ 子浓度，加速能量消耗。另一方面，胞内钠离子浓度 6%<=G’%"，6.==%&.’’ H2，+,,,@ 8#’%C(’.& >%C?.)9<><#A )%(&#=#I9) .C=9#) #)J#’=.K%1K.=%$<#$9(>C?.))%’<* 2&,(.&3&!，F+：FFLEF;+@ 的显著增加，又会逆转细胞膜上的 -./56.+/ 交换， 7(MN，O% PQ，H.)K H，R9( 2S，O( N-，H( HQ，+,,+@ 4.=C? C’.>D 使得神经元胞内钙离子浓度增加，加之能量消耗的 <=($T#)=?%.)%<=?%=9C<>%C?.)9<><#AC%’.)K(’9)!* 4("#2&,-./0&(# 加速，能量供应不足，使6.+/1234酶的活性降低，钙 5&’&(#，:F（L）：+;UEL,:@［杜育哲，贺秉军，王葳，刘安西，胡兆 离子向胞外的转运减少，由此造成胞内钙离子水平 农，吴文君，+,,+@ 苦皮藤素!麻醉机理的膜片钳研究* 生物物 增高，导致蛋白酶、磷脂和7-2损伤，而且还会启动 理学报，:（F L）：+;UEL,:］ !.# M6，!(# NV，R9( 2S，O.) QS，+,,+@ W)?9B9=9#) %AA%C= #A =?% 耗能代偿机制，导致与功能有关的系统紊乱，甚至死 $%’=.>%=?&9).)$D?#I9>>9I=(&%<#)=?%<#$9(>C?.))%’<#A)%&J%C%’’* 亡，许多神经毒物都是通过类似机制发挥其毒性的 4("#6’",3,$,1&(#5&’&(#，X（Y X）：XYLEXYF@［高永闯，郭朕群，刘 （8%9& !" #$*，:;;;；孟紫强和桑楠，+,,+）。因此，推 安西，韩嘉祥，+,,+@ 增效混剂对神经细胞钠通道的抑制作用* 测如果苦皮藤素"是通过类似机制的话，其 -./、 昆虫学报，X（Y X）：XYLEXYF］ 0/1234酶和 6.+/1234酶的活性必然会降低，而我 O% PQ，R9( 2S，6?%) Q3，"() Q"，Z(9 6O，8%)K SV，+,,:@ 2C(=% 们就苦皮藤素"对粘虫幼虫脑部 234 酶活性影响 9<#’.=9#).)$C(’=(&%#A)%&J%C%’’A&#>C#==#)B#’’[#&>.)$D.=C?C’.>D <=($T #) J#’=.K%1K.=%$ 9#) C?.))%’< 9) =?% C(’=(&%$ )%(&#)<* 4("# 的测定结果也进一步证实了这一推测（另文报道）。 6’",3,$,1&(#5&’&(#，X（X X）：X++EX+U［@ 贺秉军，刘安西，陈家童， 另外，拟除虫菊酯类杀虫剂通过延迟神经元电 孙金生，芮昌辉，孟香清，+,,:@ 棉铃虫幼虫神经细胞的急性分 压门控钠通道关闭，使神经元反复持续去极化而引 离培养及其电压门控通道的膜片钳研究* 昆虫学报，XX（X）： 起神经系统损伤（"#$%&’()$ !" #$*，+,,+）。本研究结 X++EX+U］ 果也表明，苦皮藤素 可逆地增大棉铃虫幼虫神经 O(N-，H(HQ，!.#M6，R9(2S，+,,,@ -.&C#<9<.C=9#)%’%C=&#D?T<9#’#KT " 细胞的钠电流，抑制其失活过程，造成钠通道关闭延 #AC%’.)K(’9)!A&#> %!$#0"+*0#’1*$#"*0* 4("#7’&8* 41+&(* 2,+!#&$1 9((&:!’"#&$0，+（F +）：LYELF@［胡兆农，吴文君，高永闯，刘安西， 迟，这意味着苦皮藤素 也可能具有类似拟除虫菊 " +,,,@ 苦皮藤!杀虫机理电生理研究初报* 西北农业大学学报， 酯类杀虫剂作用钠通道的机制。 +（F +）：LYELF］ !"! 苦皮藤素分子结构差异对钠通道的影响 O(N-，H(HQ，Q9NV，R92S，+,,X@ \AA%C=<#AC%’.)K(’9)!.)$"A&#> LP: 昆虫学报 95&$;)&,0,#,*/5$4/)/5$ D7卷 !"#$%&’(% $)*(#$&(% !" #$%&’(’!)* +,"%’&!" -!’#"’&(./ !0 +’,%,-./#$ >("H UN，>("H SV，57749 ^!.’(H#3H(’#I /!I&,G %F(""#./ (/ -)&G()* 0"#$),*$%&"’ .()1(#2 12 2,’&.3"%&45/36"5.7)/82 9*’/2 :,’2（2$&2 ’()H#’/ !0 I&1#)/# .&-&I3/!.,T.# "#,)!’!$&"/2 !"##(#$’ 4/*)$##/)*，OD： 45/2 ;<2），4（5 6）：678649［胡兆农，吴文君，姬志勤，刘安西， ODO8ODP9 577:9 苦皮藤素对果蝇幼虫神经肌肉兴奋性接点电位的影响2 >,>?，>("HJB，A&,;C，?&<Y，;,<=，577O9 U’),%’,)#("I’!$&%&’*!0 西北农林科技大学学报（自然科学版），4（5 6）：67864］ "()%!’&%%!G-!"#"’/!0!"#$%&’(%$)*(#$&(%2 !./)"%"1,(’)$#,C?"%&/5/<" ;,<=，>,>?，;#@?，A&,BC，577D9 E00#%’/!0’F#G&$’,)#!0%#.("H,.&" 45/")5"，（4 O）：:68:K9［吴文君，王明安，刘惠霞，姬志勤，胡兆 ! ("I " 0)!G !"#$%&’(% $)*(#$&(% J($2 !" #$%&’(’!)* +,"%’&!" 农，577O9 杀虫植物苦皮藤麻醉成分的研究2 农药学学报，4（O）： -!’#"’&(./!0 +’,%,-./#$0"#$),*$%&"’.()1(#2 95&$;)&,0,#,*/5$4/)/5$， :68:K］ :（K 6）：KL68KK79［胡兆农，吴文君，贺秉军，刘安西，577D9 苦皮 >, >?，>("H JB，<F!, >J，<F, ?@，?& <Y，;, <=，577O(2 藤素!和"混合物对果蝇幼虫神经肌肉兴奋性接点电位的影 W"/#%’&%&I(. /#/_,&’#)-#"# -!.*!. #/’#)/ 0)!G !"#$%&’(% $)*(#$&(%2 响2 昆虫学报，:（K 6）：KL68KK7］ ?.>&,5."0/%&’>，DK：OOK48OOKL9 A&,;C，M!"HNC，>,>?，OPPK9 E00#%’/!0 %#.("H,.&"" !" ’F#G&IH,’ >,>?，>("HJB，<F,?@，<F!,>J，;,<=，?&<Y，577OT2 ‘&1#"#a %#../("I’F#I&H#/’&1##"Q*G#(%’&1&’&#/!0=>&./0)$%"-$’$&$（>(.R#)） &"/#%’&%&I(. /#/_,&’#)-#"# -!.*!. #/’#)/ 0)!G !"#$%&’(% $)*(#$&(%2 12 .()1(#2 95&$;)&,0,#,*/5$4/)/5$，:（O 4）：5DK85659［刘惠霞，董育 2$&2 ?’,<(5&%，6:：46:846L9 新，吴文君，OPPK9 苦皮藤素"对东方粘虫中肠细胞及其消化酶 >,>?，>("HJB，<F,?@，<F!,>J，;,<=，?&<Y，57759 W"/#%’&%&I(. 活性的影响2 昆虫学报，:（O 4）：5DK8565］ /#/_,&’#)-#"# #/’#)/ 0)!G !"#$%&’(% $)*(#$&(%2 !./)"%" 1,(’)$# ,C J#&)B，S&"/T,)HU，@,’R#1&%FB，V(%F(./R*UB，V(./R#)G,"W，BFI,’X， D’*$)/5!."0/%&’>，5（5 P）：64O864L9［吴文君，王明安，朱靖博， M#G&)H!)#"U，X(F(G&G!00X，OPPP9 W!"%F(""#./&"-)#/*"(-’&%"#)1# 周文明，胡兆农，姬志勤，57759 杀虫植物苦皮藤毒杀成分的研 ’#)G&"(./("I %!"’)!. !0 ’)("/G&’’#) )#.#(/#2 ?.>%/,#,*/5$# @"8/"3%，LP 究2 有机化学，5（5 P）：64O864L］ （4）：O7OP8O7KL9 >,>?，;, <=，A&, ;C，Y& <?，577D9 W"/#%’&%&I(. G#%F("&/G/ !0 ’F# J#"H<Y，U("H =，57759 E00#%’ !0 UZ I#)&1(’&1#/ !" /!I&,G %,))#"’/ &" G(+!) (%’&1# %!G-!"#"’/ 0)!G ’F# [F&"#/# T&’’#)/a##’， !"#$%&’(% 5 (%,’#.* &/!.(’#I )(’ F&--!%(G-(. [BO "#,)!"/2 95&$ ?.>%/,#,*/5$ $)*(#$&(%，("I ’F#&) (--.&%(’&!"2 95&$ ;)&,0,#,*/5$ 4/)/5$，:K（D）： 4/)/5$，D（: 4）：56L85L79［孟紫强，桑楠，57759 二氧化硫代谢 LL78LLL9［吴文君，胡兆农，刘惠霞，祁志军，577D9 苦皮藤主要 衍生物对大鼠海马[BW区神经元钠电流的影响2 生理学报，D: 杀虫有效成分的杀虫作用机理及其应用2 昆虫学报，:K（D）： （4）：56L85L7］ LL78LLL］ J!’!G,)( ;， =()(F(/F& \， 577O9 W"’#)(%’&!" !0 ’#’)(G#’F)&" ("I N("H XN，A&, ;C，>, >?，>("H ?A，577O9 U’,I* !" ’F# 0,"%’&!"&"H I#.’(G#’F)&" (’ ’F#/&"H.#/!I&,G%F(""#. &" )(’F&--!%(G-(."#,)!"/2 G#%F("&/G!0%#.("H,.&""2 12 2,’&.3"%&45/36"5.7)/82 9*’/2 :,’2 2"(’,&,A/5,#,*>，55：45P844P9 （2$&2 45/2 ;<2），5（P O）：LL8LP9［杨润亚，刘惠霞，吴文君，王 U!I#).,"IMJ，[.()R?J，UF##’/A]，J,..&"AU，]&%%&)&..!^?，U()H#"’M， 金丽，577O9 苦皮藤素"引起粘虫失水的作用机理初探2 西北农 U’#1#"/?\，>#&"#)JA，57759 J#%F("&/G/!0-*)#’F)!&I"#,)!’!$&%&’*： 林科技大学学报（自然科学版），5（P O）：LL8LP］ &G-.&%(’&!"/0!)%,G,.(’&1#)&/R(//#//G#"’2 6,A/5,#,*>，OLO：48DP9 <.!’R&" E，OPPP9 \F# &"/#%’ 1!.’(H#3H(’#I /!I&,G %F(""#. (/ ’()H#’ !0 >("H JB，>, >?，57759 \F# &"/#%’&%&I# %!"/’&’,#"’/ !0 /#1#)(. &"/#%’&%&I#/2 9))(2 @"82 ;)&,0,#2，::：:5P8:DD9 [#.(/’)(%#(#-.("’/2 6."B,’"$1,(’)$#,C?"%&/5/<"45/")5"，（6 O）：P8 OD9 （责任编辑：黄玲巧）