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苦皮藤Ⅳ和Ⅴ及其混用的作用机理研究

胡兆农  
【摘要】: 近年来已从我国传统的杀虫植物苦皮藤(Celastrus angulatus)中分离得到了一大类结构新颖、立体结体复杂、具有独特杀虫生物活性的β—二氢沉香呋喃倍半萜多元醇酯。通过对这类化合物作用机理的研究,已提出了“消化毒剂”的概念和创制昆虫消化毒剂的设想。这类化合物对神经系统的影响和作用,虽有部分报道,但还存在许多问题,特别是神经电生理方面,尚未有深入的研究。 本论文在国家自然科学基金倾斜项目的支持下,利用细胞内微电极方法和全细胞膜片钳技术,分别研究了β—二氢沉香呋喃倍半萜多元醇酯类化合物麻醉成分苦皮藤素Ⅳ和毒杀成分苦皮藤素Ⅴ单用和混用对昆虫神经-肌肉接点谷氨酸电位和神经细胞电压门控钠通道的影响与作用。主要结果如下: 1.以粘虫为试虫,采用载毒叶碟法,研究了苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ的互作毒力。结果表明,苦皮藤素Ⅳ对Ⅴ的毒杀作用具有增效作用,苦皮藤素Ⅴ对Ⅳ的麻醉作用无明显影响。针对症状学指标有显著差异的杀虫剂混用研究,提出以“互作比值”评判互作毒力。 2.对果蝇3龄幼虫腹纵肌神经-肌肉接点细胞内微电极测定结果表明,苦皮藤素Ⅳ可使自发电位发放频率明显减小,而苦皮藤素Ⅴ可使发放频率先增加,后降低,并且在某些标本中记录到明显的重复簇状发放;苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ对补经-肌肉兴奋性接点电位(EJPs)的影响表现为逐渐抑制、最后阻断,其阻断时间与浓度有一定的相关性,高浓度下易在短时间内阻断,而低浓度下则需较长时间才能阻断。苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ混用的测定结果表明,苦皮藤素Ⅳ比例较高(Ⅳ:Ⅴ-3:1)的混用对EJPs的影响与单用苦皮藤素Ⅳ差不多,而苦皮藤素Ⅴ比例较高的混用(Ⅳ:Ⅴ=1:1和1:3),可使EJPs阻断时间明显延长。根据以上结果初步认为,虽然苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ单独对EJPs的阻断作用基本相似,但它们对交触谷氨酸受体通道影响存在明显差异。 3.苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ对棉铃虫幼虫离体培养神经细胞电压门控钠通道的研究结果表明,苦皮藤素Ⅳ对TTX-敏感钠通道电流的抑制明显具有浓度和时间依赖性,表现为高浓度(10~(-5)和10~(-6)mol/L)下,峰值电流迅速减小而被抑制,在较中间浓度(10~(-7)mol/L)时缓慢降低,而在低浓度(10~(-8)mol/L)下,峰值电流先增加然后再缓慢降低;此外,苦皮藤素Ⅳ对激活电压无明显影响,但使峰值电压往正电位方向移动, 在高浓度移动迅速,低浓度移动缓慢。苦皮藤素V对TTX一敏感钠通道电流峰值有明显 的增大作用,且也有一定的浓度依赖性:峰值时间在较高浓度处理后比处理前缩短, 失活时间常数与加药前相比明显减小;对激活电压无明显影响,而峰值电压在高浓度 下变化不明显,但在较低浓度下明显向正电位方向移动。 4.苦皮藤素Iv和v二者不同比例混用对棉铃虫幼虫离体培养神经细胞电压门控 钠通道的影响与二者各自在混合物中所占比例有关:苦皮藤素1V比例大,表现出IV 对通道的阻滞效应,钠电流被抑制:苦皮藤素V比例大,则表现出对通道的激活,钠 电流增大。苦皮藤素IV和苦皮藤素V可能对钠通道存在竞争性结合,而且二者对钠 电流和钠通道的作用是一种拮抗作用,而不是相加或增效作用。


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