近畿大学农学部应用生命化学科教授松田一彦及其研究团队，与大阪大学产业科学研究所、冈山大学药学部、英国伦敦大学、利物浦热带医学院发表合作研究结果称，成功解析了新烟碱类杀虫剂对传播疟疾的冈比亚按蚊的作用机制，并成功推测出了新烟碱类杀虫剂抑制冈比亚按蚊飞行能力的机制。这一发现有望推动开发更加有效的杀虫剂，防治和抑制疟疾、登革热的传播。相关研究成果已于7月24日发表在国际学术期刊《Open Biology》上。
新烟碱类杀虫剂作用机制概要图（供图：近畿大学）
疟疾是一种主要在非洲蔓延的传染病，蚊虫的叮咬是将疟疾原虫传播到人体的传播途径。全球每年有超过2亿人感染疟疾，其中约有60万人死亡。
作为疟疾的应对措施，消灭传播疟疾原虫的蚊子是关键。然而，随着全球广泛使用的合成拟除虫菊酯类杀虫剂，对此产生抗药性冈比亚按蚊数量增加，使得疟疾感染者人数又出现上升。为此，具有不同作用机制的新烟碱类杀虫剂备受关注。新烟碱类杀虫剂通过抑制昆虫中枢神经中的烟碱型乙酰胆碱受体功能，影响其行为并达到杀虫效果。
然而，烟碱型乙酰胆碱受体存在非常多的亚型，新烟碱类杀虫剂与各种受体的相互作用及其作用机制此前并不清楚。
早在2020年，研究团队就已开发了一种烟碱乙酰胆碱受体的异位表达技术。
在被刺研究中，研究团队利用该技术分析了6种新烟碱类杀虫剂（吡虫啉、噻虫啉、噻虫嗪、啶虫脒、呋虫胺、烯啶虫胺）对冈比亚按蚊神经传导至关重要的13种烟碱乙酰胆碱受体亚型的作用机制。
结果表明，针对不同的受体亚型，6种杀虫剂的效果各不相同。针对呋虫胺，研究人员还通过晶体结构揭示了该物质与受体结合的机制。
新烟碱类杀虫剂对冈比亚按蚊的雌性成虫表现出抑制飞行能力的击倒活性。研究还成功确定了受这种影响特别强烈的烟碱乙酰胆碱受体亚型。研究认为，这种杀虫剂对雄性按蚊也有同样的效果。
此外，新烟碱类杀虫剂被认为对于传播登革热的埃及伊蚊也会以同样的机制发挥作用。
松田教授表示：“新烟碱类杀虫剂通常被认为是‘作用于烟碱乙酰胆碱受体’，但这种受体的亚型极多，究竟哪些亚型对昆虫产生毒性有影响尚不明确。此次，我们挑战通过研究传播疟疾的按蚊来解析这一问题，发现了某些特定的烟碱乙酰胆碱受体在毒性表达中起着关键作用。这项研究虽然耗费了大量精力，最终取得的漂亮成果令人欣慰。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Open Biology
论文：Unravelling nicotinic receptor and ligand features underlying neonicotinoid knockdown actions on the malaria vector mosquito Anopheles gambiae
DOI：doi.org/10.1098/rsob.240057
