擬除蟲菊酯對棉鈴蟲神經(jīng)細胞和INS-1細胞胞內(nèi)Ca2+濃度及鉀通道的影響.pdf

1、擬除蟲菊酯是人工合成的一類仿生殺蟲劑，主要通過干擾害蟲的神經(jīng)系統(tǒng)達到殺蟲目的。由于神經(jīng)敏感性和解毒機制的差異，擬除蟲菊酯對哺乳動物和昆蟲具有選擇毒性。擬除蟲菊酯類殺蟲劑在常規(guī)使用劑量下對哺乳動物的毒性很低，這也是有效殺蟲劑的重要特征之一。然而，擬除蟲菊酯的大量使用，使很多害蟲對其都產(chǎn)生了較強的抗藥性，其中分布和寄主都很廣泛的棉鈴蟲所表現(xiàn)的抗藥性尤為顯著。為對抗產(chǎn)生抗藥性的害蟲，田間常加大殺蟲劑使用量，這使得殘留在土壤、水體，甚至是進入食

2、物鏈的農(nóng)藥量增加。擬除蟲菊酯主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)，具有急性神經(jīng)毒性。但有報道稱在擬除蟲菊酯長期喂養(yǎng)實驗中，某些擬除蟲菊酯還會影響其他組織器官。
　　本研究選取兩種比較具有代表性的擬除蟲菊酯----七氟菊酯（Ⅰ型）和溴氰菊酯（Ⅱ型），利用激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)和膜片鉗技術(shù)，從胞內(nèi)鈣離子濃度和質(zhì)膜鉀通道電生理特性兩個方面分別探究擬除蟲菊酯類殺蟲劑對棉鈴蟲神經(jīng)細胞和哺乳動物組織細胞INS-1的影響。通過實驗得到以下結(jié)果：溴氰菊酯和七氟菊

3、酯分別作用后，棉鈴蟲神經(jīng)細胞內(nèi)的游離 Ca2+濃度顯著升高，并在藥物測試濃度（10μmol/L）和測試時間內(nèi)基本維持這一高 Ca2+濃度水平。但當細胞外液中無 Ca2+存在或用河豚毒素（tetrodotoxin, TTX）預(yù)孵棉鈴蟲神經(jīng)細胞后，溴氰菊酯和七氟菊酯刺激的棉鈴蟲神經(jīng)細胞胞內(nèi) Ca2+濃度升高這一反應(yīng)不再發(fā)生。說明這兩種擬除蟲菊酯是作用于神經(jīng)細胞的細胞膜上，引發(fā)胞外鈣內(nèi)流，并且該反應(yīng)與TTX敏感的電壓門控鈉通道有一定關(guān)系。溴氰

4、菊酯和七氟菊酯也可以升高哺乳動物INS-1細胞內(nèi)的游離Ca2+濃度，且該反應(yīng)與胞內(nèi)鈣庫無關(guān)。溴氰菊酯可以顯著改變棉鈴蟲神經(jīng)細胞鉀通道的電生理特性，使激活曲線向超極化方向移動，通道更容易被激活。1μmol/L的溴氰菊酯使其半數(shù)激活電壓（V1/2）向負電位方向移動約11mV，10μmol/L的溴氰菊酯使V1/2向負電位方向移動了約20mV，二者與對照相比統(tǒng)計學(xué)差異明顯。而兩種擬除蟲菊酯中，只有溴氰菊酯顯著改變了INS-1細胞鉀通道激活曲線的