印楝油有效成分杀螨活性的分子机制研究

Octadecanoic acid-3,4-tetrahydrofuran diester with significant acaricidal activity was isolated from Azadirachta indica Juss for the first time . At present, the lack of new related targets of drug is the bottleneck on the development of new antiparasitic drug. For solving this problem, rabbit sarcoptes mites (S. scabiei var. Cuniculi) are taken as research subject. First, the morphology changes of the mite treated with octadecanoic acid-3,4-tetrahydrofuran diester will be researched to identify the site and the mode of action. Then the effect of this drug on protective enzymes, detoxification enzymes and enzymes that affect neurotransmitters will be measured for determining the target enzyme. Finally, the characteristics of the target enzymes' expressions and some related proteins will be investigated through chemical method, proteomics method and realtime quantitative PCR and other methods to find the receptors of the test drug and explore the effect (induction or inhibition) of the drug on the new receptors. Through the systematic investigations range over different level and deepness, a new target of the antiparasitic drug and its molecular mechanism will have been clarified, which will be a foundation for developing new antiparasitic drugs according to the target.

十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯是首次从植物印楝中分离得到的一种具有显著杀螨活性的物质。鉴于目前造成新的抗寄生虫药物开发较少的瓶颈问题是无新的相关药物的作用靶标来指导新药开发，本研究拟以兔疥螨为研究对象，首先，研究十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯对疥螨形态学的影响，初步确定其作用部位和作用形式；其次，通过测定其对虫体内保护酶、解毒酶及神经传递影响酶等的影响，寻找其作用靶标酶；最后，采用化学检测、蛋白质组学及实时定量反转录PCR等多种方法观察药物对靶标酶表达的变化及涉及的相关蛋白，寻找药物诱导或抑制靶标酶的途径和作用的具体受体。通过上述不同层次不同深度的系统研究，确定药物的作用靶标，阐明药物杀螨活性的分子作用机制，为开发新的抗寄生虫药物和寻找新的作用靶标药物奠定基础。

“印楝油有效成分杀螨活性的分子机制研究”项目获得国家自然基金委2012年度一年期面上项目资助。在资助期内，项目组成员严格按照项目计划任务书的要求，完成了印楝油活性物质十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯对疥螨形态学的影响，初步确定其作用部位和作用形式；再通过测定其对虫体内保护酶、解毒酶及神经传递影响酶等的影响，确定了药物的作用靶标。主要研究结果如下：. 1 将十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯与苦参碱、对叶百部碱、瑞香素和青蒿素四种中药单体的体外杀螨活性进行了比较研究，结果表明五种中药单体都具有一定的体外杀螨活性，其中苦参碱和十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯杀螨活性较强，对叶百部碱和瑞香素次之，青蒿素杀螨活性最弱，该结果对于进一步探讨十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯的作用机理提供了依据。. 2 首次研究了十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯对疥螨虫体的形态学和超微结构的影响，结果表明螨虫在药物处理后表现运动失调、兴奋抽搐、急剧产卵、螨体收缩等中毒症状；超微结构显示螨虫虫体体壁皮纹层变光滑；真皮层细胞细胞膜溶解，线粒体形态异常，内脊紊乱脱落；体腔细胞粗面内质网增加，线粒体空泡化，细胞核膜破坏，核染色质消溶等病变，该结果对于寻找十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯杀螨作用方式和作用部位奠定了基础，初步阐明了其作用机理是对兔疥螨的神经系统和能量代谢有影响。. 3 系统研究了十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯对疥螨虫体各种酶活性的影响，结果表明十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯药液处理兔疥螨后，螨虫虫体内的SOD和POD活性受到了抑制，GST活性被激活，MAO和Ca2+-ATP酶活性受到了抑制。该研究结果表明，十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯主要通过影响SOD和Ca2+-ATP酶活性的变化，进而影响虫体的神经系统和能量代谢，从而导致虫体死亡，系统揭示了十八碳酸-3,4-四氢呋喃二酯的杀螨活性机理。. 项目在资助期内获得的主要研究成果为：获四川省科技进步三等奖1项，形成SCI论文6篇，其中已经发表的5篇，投稿1篇，CSCD收录论文录用1篇，中国科技论文在线发表2篇，会议论文1篇。培养硕士研究生1人，本科人1人。