百日咳毒素对抗性及敏感棉铃虫神经细胞L型钙通道的调制作用

通过催化抑制性G蛋白α亚基(Gαi／o)的ADP核糖基化,百日咳毒素(PTX)使Gαi／o不能活化,继而抑制Gαi／o-腺苷酸环化酶(AC)-cAMP-蛋白激酶A(PKA)-L型电压门控钙(Ca(L)2 )通道．Ca(L)2 通道可能是拟除虫菊酯类杀虫剂的靶标．本实验观察了PTX对三氟氯氰菊酯(Cy)抗性及敏感棉铃虫神经细胞Ca(L)2 通道的影响, 以期从Ca(L)2 通道动力学的角度探讨棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的机制．急性分离并经12-16 h无菌培养3-4龄棉铃虫神经细胞．实验分4组:①Cy敏感组(Cy-S组);②Cy抗性组(Cy-R组);③Cy-S-PTX组; ④Cy-R-PTX组．400 ng／mL PTX加入培养基中．采用全细胞膜片钳技术记录各组,ICa(L)．结果显示:(1)各组 Ca(L)2 通道的激活电压均是-35--30 mV,最大激活电压是0 mV,但Cy-S-PTX组的最大激活电压是 -10 mV;(2)分别与Cy-S组和Cy-R-PTX组峰值电流密度相比,Cy-S-PTX组峰值电流密度分别增高52．06 ％和44．81％(P<0．01),提示Cy-S-PTX组Ca(L)2 通道电导可能增大．Cy-S组和Cy-R组间的峰值电流密度无统计学差异;(3)与Cy-S组相比,Cy-S-PTX组神经细胞Ca(L)2 通道的半数激活电压向超极化方向移动5．1 mV (P<0．05),半数失活电压向超极化方向移动5．93 mV(P<0．05),提示PTX使敏感组神经细胞的Ca(L)2 通道更容易激活和失活;(4)与Cy-R组相比,Cy-R-PTX神经细胞Ca(L)2 通道的半数激活电压几乎未变,半数失活电压向去极化方向移动2．42 mV(P>0．05),提示PTX对抗性组神经细胞的影响不明显;(5)Cy-R组与Cy-S组神经细胞Ca(L)2 通道的半数激活电压和半数失活电压无显著性差异．结果提示:(1)棉铃虫神经细胞存在(Gαi／o)-AC- cAMP-PKA-Ca(L)2 通道信号传导途径;(2)PTX敏感的抑制性Gi／o蛋白的基础活性对棉铃虫神经细胞Ca(L)2 通道有影响;(3)PTX对敏感虫神经细胞的Ca(L)2 通道的影响较对抗性棉铃虫神经细胞Ca(L)2 通道的影响明显,提示抗性棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的机理可能与其Ca(L)2 通道对Gαi／o-AC-cAMP-PKA-Ca(L)2 通道调控不敏感有关．

Modulations by Pertussis Toxin on the L-type Ca2+ Channels in the Central Neurons of the Cyhalothrin-resistant and Cyhalothrin-susceptible Cotton Bollworm, Helicoverpa Armigera