（遗传学专业论文）鳞翅目昆虫fxprlamide神经肽的组织学定位及功能研究.pdf

孛嚣辩拄大学祷l ：学位论文 襻者：孙爽辁 导鄢：绦至华 s g t g a g t a g d h p b a n s g n p f b m g m t e p o v t s m d m x l b c c e a c n s p g t k 袋 n p r g p e r s m a s d h d r o d 鞭 a k h t 0 擎s m r c h e c a p 缩略词表 s u b o e s o p h a g e a lg a n g l i o n t h o r a c i cg a n g l i o n a b d o m i n a l g a n g l i o n t e r m i n a la b d o m i n a lg a n g l i o n d i a p a u s eh o r m o n e p h e r o m o n eb i o s y n t h e s i sa c t i v a t i n gn e u r o p e p t i d e s u b o e s o p h a g e a lg a n g l i o nn e u r o p e p t i d e f a t b o d y m i d g u t m a l p i g h i a n t u b u l e s e p i d e r m i s o v a r y t e s t i s m a n d i b u l a r m a x i l l a r y l a b i a l c o r p u sc a r d i a c u m c o r p u sa l l a t u m c e n t r a ln e r v o u s s y s t e m p r o t h o r a c i eg l a n d a l l a t o t r o p i n t a c h y k i n i n - m l a t e dp e p t i d e s n e u r o p e p t i d er e c e p t o r s o - p r o t e i n - c o u p l e dr e c e p t o r s ms e x g ad i u r e t i ch o r m o n e d r o s o p h i l ad i a p a u s e h o r m o n e - l i k e a d i p o k i n e t i eh o r m o n e t r y p s i nm o d u l a t i n g o o s t a t i cf a c t o r s m e l a n i z a t i o na n dr e d d i s hc o l o u r a t i o nh o r m o n e c r u s t a c e a nc a r d i o a c t i v ep e p t i d c 咽下神经节 胸神经麓 腹神经节 末端腹神经节 滞育激索 性信息褰合成激活肽 咽下神缀肽 脂肪体 中肠 码氏管 寝皮 卵巢 精巢 上颚懿 下颚的 上唇的 心侧体 潮侧俸 中枢神经系统 靛魏腺 促咽侧体素 速激糖关默 神经肽戮体 g 蛋自鹦联受髂 烟草天蛾利尿激素 爨爨滞蠢激素类钕黢 脂动激索 获岛素调节舞静态霾予 体表着色激素 零壳类，洛动获 中鞠年； 控大学博一 ：学位论文作者：孙久轮导师：椽卫华 摘要 以鳞翅目( l e p i l o p t e r a ) 的昆虫为研究对蒙，对滞育激素( d i a p a u s ch o r m o n e ，d h ) - 售怠豢生甥会或激滔默( p h e r o m o n eb i o s y n t h e s i sa c t i v a t i n gn e u r o p e p t i d e ，p b a n ) 基 因的裘达定位、表达变化及麒功能进行了研究。在家蚕中，d h 已知是诱导胚胎发育 箨潦耱李孛经黢，毽是在其它懿壅，d h 靛功戆滏不渣楚。p b a n 豹功携是诞避鳞蘧鹜 昆虫的性信息素的生物合成。d h p b a n 基因编码五个神经肽；d h ，p b a n ，q ，、b 和y s g n p 。这些神缀获都菇有稠葡的c 束端：f x p r l a m i d e ，所以归属予f x p r l 家族神经肽。根据e d n a 序列，合成棉铃呶( h e l i c o v e r p aa r m i g e r a ) $ 1 家蚕( b o m b y x m o r i ) 的滞育激素及棉铃虫信患素生物合成激活肽，制备抗体，w e s t e r n b l o t 和免疫 组化方法检测d h p b a n 基因在蛋黩水平上魄表达、分毒、会成及释放；簸位杂交 方法定位d h - p b a nm r n a 在咽下神经节( s u b o e s o p h a g e a lg a n g l i o n ，s g ) 的3 簇神经 分泌缍憝；酶联免疫爱痤霪毛l s 梭淫毒搴液孛d h p b a n 豹瀵度；生疆学实验雄溺了 棉铃嫩d h p b a n 基因可能的新功能。结果表明，棉铃虫从胚胎、幼虫、蛹到成虫 鹃整个整代，d h p b a n 基溺部在稍下神经节的上颚、下鬏和上磬神经元中表达， 通过心侧体( c o r p u sc a r d i a c u m ，c c ) 期末端腹神经节( t e r m i n a la b d o m i n a lg a n g l i o n ， t a g ) 释放。滞育与菲滞育个体之间d h p b a n 基因的表达差异说明这些神缀肽可能 参与慰虫生长发育的调节。脑和s g 靛摘除及d h p b a n 在t h o r a c i cg a n g l i a ( t o ) 中 的表达证实了这种调节功能。幼虫时期d h p b a n 赫因产物f x p r l a m i d e 神经肽 帮鸯莞皮激素熬注麓胃漫萋延长羚翅，瞧漤巴审f x p r l a m i d e 毒枣经默秘蜣皮激素含量 的变化说明两者对六龄幼虫嫩长的调节作用，且f x p r l a m i d e 神经肽可能通过调节 蓠秘藤蛲皮激素靛合成耪，或释放丽怒作焉。家蚕憝骚时颓免疫缝纯缡莱表骥蕊、s g 及t g s 中均有阳性反应，d h 也通过c c 和t a g 释放。d h - p b a n 旗因主簧表达在 s g 的上颚、下颚和上屠神缀元，s g 的一对侧边细臌和t g s 的一对腹中线细胞中也 有表达。幼虫时期的原位杂交结果和r t - p c r 证实了这种新的分稚。此外，免疫维 化结果还证交了柞蚕、蓖麻霸和甜菜夜蛾中d h p b a n 类似肽的存在。 关键词：d h p b a n 藏因f x p r l a m i d e 神缀肽表达定位功能棉铃虫 2 中冈科投人学博i 二学位论文作者：孙久松导师：徐卫华 a b s t r a c t i n s e c tn e u r o p e p t i d e sa r ei n v o l v e di nv a r i o u s p h y s i o l o g i c a la n dd e v e l o p m e n t a le v e n t s t h ed i a p a u s eh o r m o n e ( d h ) - p h e r o m o n eb i o s y n t h e s i sa c t i v a t i n g n e u r o p e p t i d e ( p b a n ) g e n e e n c o d e sf i v e n e u r o p e p t i d e s ，d h ，p b a n ，0 【- s g n p ，1 3 - s g n p ，a n dy - s g n p ( s u b o e s o p h a g e mg a n g l i o nn e u r o p e p t i d e ) ，a l lo f w h i c hs h a r et h ec - t e r m i n a lp e n t a p e p t i d e f x p r l a m i d es e q u e n c ea n dt h ep e n t a p e p t i d ef r a g m e n th a sb e e ns h o w nt ob et h ea c t i v e c o r er e q u i r e df o rt h e i ra c t i v i t y d hi sr e s p o n s i b l ef o ri n d u c t i o no f e m b r y o n i cd i a p a u s ei n b o m b y xm o r i ，b u tt h ef u n c t i o no f d h f r o mo t h e rs p e c i e si su n k n o w n p b a n r e g u l a t e ss e x p h e r o m o n eb i o s y n t h e s i si nl e p i d o p t e r a ni n s e c t s e x p r e s s i o no f t h ed h p b a n g e n ei nt h ec e n t r a ln e r v o u ss y s t e m ( c n s ) o fe m b r y o n i c ， l a r v a l ，p u p a l a n da d u l t h e l i c o v e r p aa r m i g e r a ( h a t ) w a s s t u d i e d u s i n g i n s i t u h y b r i d i z a t i o na n dw h o l e m o u n ti m m u n o c y t o c h e m i s t r y t h ef x p r l a m i d en e u r o p e p t i d e s t i t e r si nh e m o l y m p hw e r ea l s om e a s u r e db yc o m p e t i t i v ee l i s a b o t hh a r - d h - p b a n m r n aa n d p r o t e i na r el o c a l i z e di nt h em a n d i b u l a r ( m d ) ，m a x i l l a r y ( m x ) a n dl a b i a l ( l b ) c e l lc l u s t e r so ft h es g ，a n da p a i ro f v e n t r a lm i d l i n en e u r o n so fe a c ht h o r a c i cg a n g l i o n t h et r a n s p o r t p a t h w a yo ff x p r l a m i d en e u r o p e p t i d e ss h o w st h a t b o t hh u m o r a la n d n e u r a lr o u t e sa r ei n v o l v e di nr e l e a s eo ff x p r l a m i d en e u r o p e p t i d e s d e v e l o p m e n t a l c h a n g e s o fh a r d h p b a n n e u r o s e c r e t o r y c e l l si ns ga n dt i t e r so ff x p r l a m i d e n e u r o p e p t i d e s i nh e m o l y m p hw e r ed i f f e r e n tb e t w e e nd i a p a u s e - - a n dn o n d i a p a u s e - d e s t i n e d i n d i v i d u a l s t h e i n j e c t i o n o ft h ef i v ef x p r l a m i d en e u r o p e p t i d e sa n d e c d y s o n t o n o n d i a p a u s el a r v a ec a nd e l a yp u p a t i o n t h e s ed a t as u g g e s tt h a tt h ed i s t i n c te x p r e s s i o n p a t t e mo f t h ed h p b a n g e n em i g h t b ec o r r e l a t e dw i t h d i a p a u s ei n d u c t i o n a tl a r v a ls t a g e o f d i a p a u s e d e s t i n e d i n d i v i d u a l sa n dc o n t i n u o u s d e v e l o p m e n t a t p u p a ls t a g e o f n o n d i a p a u s e - d e s t i n e di n d i v i d u a l s t h u s ，t h e d h p b a ng e n em a yp l a ya ni m p o r t a n t r e g u l a t i n gr o l e i ni n s e c td e v e l o p m e n ti nf u n c t i o no t h e rt h a nd i a p a u s et e r m i n a t i o na n d p h e r o m o n eb i o s y n t h e s i s t h er e g u l a t i o no fd e v e l o p m e n tb y f x p r l a m i d en e u r o p e p t i d e s m a yb e t os t i m u l a t ep gt o s y n t h e s i z e a n d o rr e l e a s e e c d y s o n e x p e r i m e n t s o f d e c e r e b r a t i o n ，s g r e m o v i n ga n dt h ee x p r e s s i o no f d h - p b a n g e n ei nt h et g s c o n f i r m 3 孛嚣辩拄夫学褥士学链论文襻嚣：棼炎松器掰；徐p 华 t h a tt h eb r a i np l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h ed e t e r m i n a t i o no fp u p a ld e v e l o p m e n tb y r e g u l a t i n gt h es y n t h e s i sa n d r e l e a s eo ff x p r l a m i d e n e u r o p e p t i d e si n 爿= a r m i g e r a t h u s 。 t h ef u n c t i o no ff x p r l a m i d e p e p t i d e si n 羟a r m i g e r ai sc l o s e l yc o r r e l a t e dw i t hp u p a l d e v e l o p m e n t i nb m o r i ，w h o l e - m o u n ti m m u n o c y t o c h e m i s t r yr e v e a l e dt h es p a t i a ld i s t r i b u t i o no f c e l l b o d i e sw i 也d h l i k ei m m u n o r e a c t i v i t ya n dt h ep o s s i b l ep a t h w a yf o rr e l e a s eo fd h - l i k e p e p t i d e s ：( 1 ) t h ed i s t r i b u t i o no f t h ei m m u n o r e a c t i v i t yw a s t h r o u g h o u tt h ec n s ，a n dt h e p o s i t i v ei m m u n o r e a c t i v ec e l l sw e r ei d e n t i f i e dw i t h i nt h eb r a i n ，s ga n dt g ；( 2 ) t h e c o r p u sc a r d i a c u m ( c c ) a n d t e r m i n a la b d o m i n a lg a n g l i o n ( t a g ) m a yb et h es i t ef o rd h r e l e a s ed u et ot h ep r e s e n c eo f s t r o n gi m m u n o r e a c t i v i t yi nt h e m 。b y n s i t uh y b r i d i z a t i o n b o m ，d h p b a nm r n aw a sa l s ol o e a l i z e di nt h em d ，m xa n dl be e l l c l u s t e r sa s i m m u n o c y t o c h e m i c me x p e r i m e n ta b o v e ，i na d d i t i o n ，ap a i ro f l a t e r a ln e u r o n si nt h es g a n da p a i r o fv e n t r a lm i d l i n en e u r o n si ne a c ht oe x p r e s s i n gt h eb o m d h - p b a n t r a n s c r i p t w a sa l s oi d e n t i f i e d t h e s ew e r ec o n s i s t e n tw i t h t h el o c a l i z a t i o no f b o r n d h p b a nm r n ab y ns i t uh y b r i d i z a t i o na n dt h ed i s t r i b u t i o no ft h eg e n eb y r t - p c ri nt h el a s tl a r v a li n s t a r ，w h i c hh a ds o m ed i f f e r e n c ew i t ht h er e s u l t sr e p o r t e d p r e v i o u s l y ， i na d d i t i o n ，w h o l e m m o u n ti m m u n o c y t o c h e m i s t r ya l s or e v e a l e dt h el o c a l i z a t i o n so f d h - l i k eo rp b a n l i k en e u r o p e p t i d e si ns g so fa n t h e r a e ap e r n y i ，s a m i ac y n t h i ar i c i n i a n ds p o d o p t e r ae x i g u a i tm e a n s ，m o s tp r o b a b l y , t h e ya l s oh a v ed h p b a ng e n e s k e y w o r d s ：d h p b a ng e n e ，f x p r l a m i d en e u r o p e p t i d e s ，l o c a l i z a t i o n ，f u n c t i o n ， h a r m i g e r a 虐 中霹鞋技大学博”i ：学位谚文挥卷；饕久橙 导姊：撩灌华 ；爹言 1 神经款的拳物学 1 1 系蘩会簸 ， 神经肽l ：l | 同基因编码的大的蛋囱前体或前原肽产生。绷胞特异性的基因表达 譬致神经骚猩辛审经系统审躺褥疆鹣特辩拇经元孛表达( b e n v e n i s t ea n dt a g h e r t 。1 9 9 9 ： t a g h e r t ，1 9 9 9 ) 。经熬译爨，簸蕊终莲入分泌途经进绺遘一步戆骛 ：) j ( s o s s i n e ta l 。，1 9 8 9 + 1 9 9 0 ；t a g h e r t ，1 9 9 9 ) 。遴紫，黢蔫镩含露多个季枣经歉，每个幸孛疑歉灏羧二徐豹势甥往 点( 或旗他剪切位点) 所包阐，赢接进行酶切后即可释放出肽( s c h e l l e rc ta 1 ，1 9 8 3 ，1 9 8 4 s e h e l l e ra n d k i r k , 1 9 8 7 ；t a g h e r t , 1 9 9 9 ；v c e b s t r a ，2 0 0 0 ) 。骛甥爱，驶衾游天翡译滕鳇侉 饰除蔽，翔c 来端酰胺纯、酪氮酝基函鹣硫往、n 米蛹静焦谷氮酸形戏及二硫键的形 藏等( z u p a n e ，1 9 9 6 ；s t r a n d , 1 9 9 9 ) 。然麓，默会皱逮到囊泡上豹释敖位豢。毒孛缀元串 的神缀肽通常会和所谓的离密度的中心囊泡粘在一越。 1 2 表达 爨蘸，擞疫缀他仍熬羧测努掇苹个毒孛经默缨臌裁达验最霹靠的方法，溅德效交 菇穆经黢懿体基因( 黼m r n a 鲍存程) 毂定谯提供了将是黪手段。昆虫耪经敬程毒睾经 中酶袭速楚馥鬻受羧裁煞。在摄臻渎凝下萎蘩整个襻经系统中其窍少数耱经辍表这 特异的神经敝( 如果蝇中的羽他激素e h ；h o r o d y s k i e ta 1 ，1 9 9 3 ) 。一些大量表达的神 经肽如促嘲侧髂素( a t ) 棚遮激相关肽( t k r ) 也仪撵在于不到1 的魑神经元之中 ( n a s s c l ，1 9 9 3 b ，1 9 9 9 ；h o m b e r g ，1 9 9 4 ) 。季聿经默豹表遮模式穰铩守，每转神经获都舂 自己严格的绷胞分布模式且几乎与其能肽没蠢交叉( 一些着毪w 能出现在一黪肢能 神经元中) 。 辩于瑟焱_ 寒滋，校爨其定经，形态攀郛棒缀递袋袋神经敖戆淡型( 蠛毫生瑾特点 来鉴定神经元楚可能静。激l i ：，有诲多可确定熬稗缀麓含有不两种的神经元。秘j 弼， f m r f a m i d e 熬因( 和肽) 的衮达神经元程熙蝇中就被缀好的鉴寇7 ( w h i t ee ta 1 ，1 9 8 6 ； t a g h e r t ，1 9 9 9 ) 。谗多f m r f a m i d e 基因袭达匏神经元磷鞋被单个的艇定，其他的只是 霹穗鬣戆享枣经元基瑟酃分( 鬻。1 ) 。这赣大夫麓纭f m r f a m i d e 鏊爨转录弹缓调控 分拆( b e n v e n i s t e c ta 1 ，1 9 9 8 ；b e n v e n i s t ea n dt a g h e r t , 1 9 9 9 ) 。 昆虫神缀惹统的另优点是可以用免疫缎化来躐踪许多肽能神经元的整个神经 辘突f 熬个形悫攀，帮餐魏戴可鞋授射爨穰逮。霹扰，囊鹤爨擞中戆黢豹鼗遂遥路 是可能豹。 1 3 释放 棒经歉邋露豢是髂豁在辍突寒鬻释麓整杰翁枣游袋是蘧张体巾，童裂去壤稼嚣 s 孛毽辩援太攀鞲0 ：学位埝文章莹嚣；孙久松 导繇；镣受警 耀诱导魅弧分泌( z u p a n c ，1 9 9 6 ) 。释放谭鞋发囊在鼗燮携或嚣龚激瓣季孛经突德杰f 辩与 p r 穗p u p o 译l + p 4 ) 轴艄 ( 雌p 羚 a d u l t 图。1 粜蝇中可辨认的肽能神经元。幼嫩、蛹和成虫中枢神经系 绕中裘这f 醚髂躺i & 蘸俸蛋翻驰樽经元的努凑。 5 中瑗辩技大学蜷 二学垃论文锥者：孙久 导滞；攮卫警 靶结构没有特异连接的曲张体) 。因此，肽可以一种具有严格定能的方式在斑距离起 作用，也可以远距离在多个分散的靶位点起作用( r i b e i r o d a s i l v aa n dh 0 k f e l t 2 0 0 0 、。 至多在脊攫动懿孛毒孛经软褰经典豹季枣经遂凌一起释放是缀善邃瓣。毽鼗襻缀默秘经 典的神经递质以不同的方式定位在神经元中( h g k f e l t ，1 9 9 1 ；h g k f e l t e ta 1 ，1 9 9 8 2 0 0 0 ： z u p a n c ，1 9 9 6 ) 。昆虫神缀肽和其他信使共定位和欺释放的例子很少。在节肢幼物中， 肽调节经典幸孛经递履在 孛经舰肉连( a d a m sa n do s h e a ，1 9 8 3 ；o s h e ae ta l 。1 9 8 5 ) 接 葶霜一些中枢神经突( g l a n t z e t a l ，2 0 0 0 ；n u s b a a me t a l ，2 0 0 1 ) 中豹应答。 1 4 神经肽受体州p 硒 大部分耱经获豹磺究集孛在秘不霆耱g 蛋塑羯联受傣( g p c p , s ) 瓣佟羯( z u p a n c ， 1 9 9 6 ；s t r a n d ，1 9 9 9 ；h e w e s a n d t a g h e r t ，2 0 0 1 ；v a n d e n b r o e c k ，2 0 0 1 b ) 。这些受体和腺苷 酸环化酶绒磷脂酶c 通路( 磷脂水解) 相互作用，因此调节第二信使如c a m p 、甘油二 , q 冀i p 3 的产生，也调萤黢瘫钙离子懿农乎。有些受体偶联的g 蛋翔在没有第二傣使熬 情况下也熊起作用( q u a r t a r a a n d m a g g i ，1 9 9 7 ) 。他稍可戡直接与离子通道相嚣作用。 例如，细胞对g p c r s 的激活应答是调节离子通道的活性，激活( 溅抑制1 各种骚白激 酶和域蛋白磷酸化酶( 如导致受体失溉或干涉递质释放) ，激活转泶因子和蛋囱合成。 闲建，g p c r s 逶零受爨突簸蓠嚣豹麓或长露期诞节孝亍舞。 昆虫中克隆到的内源配体己知的肽受体有：( 1 ) 在烟草必蛾( ms e x t a ) 年 1 蟋蟀 c h e t ad o m e s t i c a ) 中克隆到的利尿激索( m a s o h ) 高度亲和的受体( r e a g a n ，1 9 9 4 ， 1 9 9 5 ) ；f 2 ) 袋筑中两秘籀瞒测髂素( d r o s t a t i n sa l _ 4 ) 受葵( b i r g t i le ta l ，1 9 9 9 ；l e n ze ta l 。， 2 0 0 0 b ，2 0 0 1 ) ；( 3 ) 栗蝇神经肢f ( 长静神经获f ) 受体( d m n p f r l ) ( g a r c z y n s k i e ta 1 2 0 0 2 ) ；( 4 ) 聚蝇和家蚕脂潮激素( a k h ) 受体( s t a u b l i e ta 1 ，2 0 0 2 ) 。m a s d h 作用受体 时，会刺激腺蕾酸环化酶，m a s d h 受体在结构上和哺乳动物降妞钙素分泌索受体 家族籀经。d r o s t a t i n 受体圆a r - ia n d 2 ) 和臻巍动物g a l a n i n ，生长激素撺澍豢o p i o i d 受体相似( a i r g t l l e ta 1 ，1 9 9 9 ；l e n ze ta l ，2 0 0 0 a ，b ) 。a k h 受体和脊椎动物的促憔腺释放 激素受体结构上相似( s t a u b l ie ta 1 ，2 0 0 2 ) ，n p f 受体和脊椎动物神经肽y ( n p y ) 及蜗 孛( l y m n a e a ) n p y n p f 受俸鞫 蛙f g a r c z y n s k i e ta l 。，2 0 0 2 ) 。另癸一皴暴蝇章枣经嚣轰受锌也 被克隆，他们与哺乳动物速激肽、神经肽y ( 命名为p r 4o rn e p y r ) 及糖蛋囱激素受 体( 后者与海葵和蜗牛受体也有相似憔) 有序列相关性( l i e ta 1 ，1 9 9 1 ，1 9 9 2 ；m o n n i e re t a l 。，1 9 9 2 ；h a u s e re ta l 。，1 9 9 8 ) 。根据与其它脊椎动物莘曩噙嚣动物受体结构相似性，果 蝇基因缓巾又有一援捺寝的可钱受髂被签定：与蜗牛l y m n a e al y m n a e a k i n i n 受馋辐 关的受体( c o x e ta 1 ，1 9 9 7 ) 和与m a s 。d h 受体相似的受体( h e w e sa n dt a g h e r t ，2 0 0 1 ) 。 果蝇基因缀中共有约4 0 种推定的g p c r s 受体( b r o d y a n dc r a v c h i k ，2 0 0 0 ；h e w e sa n d t a g h e r t 。2 0 0 1 ；v a n d e nb r o e e k , 2 0 0 1 鹋。昆虫移穗襞动兹一撵，炎簇薅素黢穗露霆子 中离科技大学博士学位论文作者：孙久松导师：徐卫牛 赘氨羧激酶受俸。 几年前，从蜗牛( h e l i x ) 巾克隆了一种氨氯毗眯( 利尿药) 敏感的f m r f a m i d e 门控 镳离予逶遂( l i n g u e g l i a e ta l 。，1 9 9 5 ；c o t t r e u ，1 9 9 7 ) 。这莛在鸯凝侮孛簇一次缎灌获 控离子通道，而且与以前哺乳动物上皮钠离子通道溅基及参与n a 的通道( 包括胞间 镶裘予转运及动态乎簿) 羁嚣经较低。这秘f m 灶a m 酝门控褰予逶遭豹鉴定凳毒孛经获 可作为快速神经递质提供了第一个证据。尽管相类似的肽激活通道在昆虫种尚未发 现。 l 。s 糖经放数糖经遴第及激豢难是 融虫神缀肽可作为神经调质或神经激索起作用，但没脊证据表明其具脊神经递 质驰块能( 相瓣于软侮动物) 。扶严掺懑义上来说，一个搴枣经激素鼓释放到德繇系绫 中，转运一定距离后才起作用。从广义上来说，局部的神经激素直接由神缎元以一 秽旁转泌的方式释放到中枢毒睾经系绫中，且在到达特异性受体之裁麟会在缀织中扩 散一定的距离。在这些局部的神经激素中，特异性的神经血器官或释放区域是不需 要鲍。遮可能是肽傣号途径中最古老的一种形式，奠含有神经肽的孝孛经元程缺少循 环系统的腔肠动物、扁形虫及线虫中均有发现( g r i m m e l i k h u i j z e ne ta 1 ，1 9 9 6 ；h a l t o n a n dg u s t a f s s o n ，1 9 9 6 ；b r o w n l e ea n df a i r w e a t h e r ，1 9 9 9 ；r e u t e re ta t ，2 0 0 1 ) 。循环系统的 进化茅日神经激素特异性释放涎带的形成很可能与神经元之间、神经元与其他靶细胞 之间调节在特化连接点释放的神经瓤突的进化同时进行。 这里对神经递质和神经调质做一个解释。神经递质在突触处被释放且逶过直接 活化配体门控的离子通道f 升启或关闭离子通道的初级信号) 而产生一个快速短暂的 应答。突触或菲突融释放的神经调质逶常通过作孺予g 蛋自偶联豹受体产圭| 兰许多效 应( 不同于直接作用予离子邋道的门控) 。对神经调质的严格定义为：通过外来信号 对离子f 1 控遴行调节，这些外来信弩镶霜的枫稍不怒最原始的开癌绒关闭( 壤压或配 体) 的方法( l o p e z a n db r o w n ，1 9 9 2 ) 。通常调制需要离子通道活性的崴按改变( 如磷酸 纯、去磷酸纯、与o 辍自或聚鑫酶活性豹稳蠢俸臻) 。这耱调藏活动越是突融裁或 突触府的，可以延长藏缩短必释放的经典神经调质的作用，或增强减弱这种作用。 裤经调覆帮w 被释敖在审柩章率经系统串豹敖增强，又可被循环系统串麓获增强。耱 经肽作为神经调质可有两种难要方式：( 1 ) 作为一个戏多个神经元回路的内源调节器 影穗疆赣中豹突齄或貘；( 2 ) 作秀乡 涤调节器，卡霉强麓熬广泛，影璃多令虱黪甚至终 圈靶组织( k a t za n df r o s t ，1 9 9 6 ；k a t z ，1 9 9 8 ) 。神经肽在神经调节中的作用已经被广溅 逸骚究，魏焱努围邋凌毒搴经菇稻萎惩粪之露戆突融孛。这种溪蕊痒月簌孛抠豳臻孛螫 复杂的多，倪在一些简单的节律产嫩回路如甲壳类的口胃神经节中已有了较成功的 聂耍究方法( m a r d e r e la l 。，1 9 9 7 ；n u s b a u r ne ta l 。，2 0 0 1 ) 。 3 孛蕊搴 援天学辑。l ：学证论文律者：替久轮导师t 徐j e 华 攀翅关予霆虫糖经肽谖麓俸罴懿锈子圭鬻是瑟虫审戆动歉对菜耪糖经魏痰连接 中谷氨酸盐的兴奋传递的加强作用( a d a m sa n d0 s h e a , 1 9 8 3 ；o s h e aa n ds e h a f f e r 1 9 8 5 ；o s h e a 娃a l 。，1 9 8 5 ) 。谷氮酸楚的释敖霹熊发生低频剡激豹翼重捩，露殛动默懿秀 次释放是在高频时( 选种复合作用既魑超长时间的肌肉强直痉挛) 。 大部分的昆虫享枣燧默都其骞多秘功能，茭孛诲多霹以搀受突触释放戆裤缎谖矮， 作为局部的或循环的神经激素。在外阐靶组织作为激素肽的功能时，神经肽通常以 相当低的浓度起作用，在n m o l 缴或更低。中枢突皴的作用浓度缀鼹测定，键攫可 能较高。例如，来自蜗牛的f m r f 锄i d e 门控钠离子邋道对肽的有效浓度最大值的一 半( e c 5 0 ) 是2h m ( l i n g u e g l i a e ta 1 ，19 9 5 ) 。 2 鼠掇神经肽的概述 滗虫粹疑脓是由神经分泌细胞产生的类小分予化合物，一般由几个至十几个 氯基酸组成。昆虫中，从神经系统和其他缎织中已鉴定了大量的肽( g a d e ，t 9 9 7 ； s c h o o f se ta 1 ，1 9 9 3 a ，b ，c ，1 9 9 7 ；n i s s e l ，t 9 9 9 ；p r e d e le ta 1 ，2 0 0 1 a ，b ；o r c h a r de ta l + ，2 0 0 1 ； d el o o f e ta 1 ，2 0 0 1 ；v a n d e nb m e c k ，2 0 0 1 a ，b ；h e w e sa n dt a g h e r r ，2 0 0 1 ) 。这些肽中绝 大帮魏都是神经簸( 献神经缀织中分离笺) ，弼1 9 7 7 筇，大约商3 0 0 种神经敢被鉴定 ( s c h o o f se ta 1 ，1 9 9 7 ；g a d e ，1 9 9 7 ) ，且5 0 以上都是影响肌肉的，刺激或抑制不网类型 豹魏爨( q a d e ，1 9 9 7 ；s c h o o f s e t a l 。，1 9 9 3 a ，b ，e ，1 9 9 7 ；p r e d e l a n d e c k e a ，2 0 0 0 a ，b ) 。许多昆 虫神经肽都与其他动物包括脊索动物有亲缘关系，其中一些似乎是昆虫至少是节肢 动耱掰特有豹。这些簸要么寄释闺差努，要么是稀斑黉像耪。莱蝇慕因组数攒表明 至少有2 3 个基因编码神经肽前体，而且不包括7 个编码类胰岛索肽的基因和一个编码 条蟋浚鞠黢黪蒺嚣( c h e n e ta l ，1 9 8 8 ；b r o g i o l oe ta l 。，2 0 0 1 ；h e w e sa n dt a g h e r t ，2 0 0 1 ； v a n d e nb r o e c k ，2 0 0 1a ) 。至少有8 种神经肽( 可能每种e b 不同的前体基因编码) 在果蝇 孛没蠢发褒，毽已经在其稳蓖壹中发瑷：程蜕皮豢e c d y s i o t r o p i n ( n e b t m o f ) 、 n e u r o p a r s i n s 、p t t h 、促咽侧体索、其他的胰娲索调节卵静态因子( t m o f s ) 、抗利尿 激素类毂黢2 乏b a r a t i n ( g i d e ，1 9 9 7 ；h e w e sa n dt a g h e a ，2 0 0 i ) 。在已絮戆3 s 拿享孛经簸家 族中，有两个在所有融经调查的昆虫中只有一个已知成员( 序列相同；肠动肽和甲壳 类心秘黢( c c a p ) ) ，舞嚣令之阗只毒少霪熬序瓣差舅( c o m z o n i n 饔萎琏亵瓣裁素) 。其毯 家族的肽要么在同一种内有多种类似物，或多个种之间有更多的形式( 如：抑咽侧体 素、爨纲魅激黢、a k h $ 、热激默，瓤动黢摩b a n 类强敖饔速激摇关默) 或是在一令貉 种中研究的肽。 毒孛经默霹以癌秀不霹家族。一令毒枣经肽家族逶零囊含骞瓣源氨基羧彦联熬默缝 成，且其成员在结构和或相关类似物上具有巾间特异性。神经肽分类的另一不同方 法是掇由冠一藏体基爨编码鸵结构相熬肽分农一缎。在果蝇熬困组谤划完成鼹，对 9 中薅科技大学媾士学位论文作者r 孙久豁导翔；徐型华 2 3 个推测的编码神经肽前体基因的嚣定已经成为可能( 另外还有7 个编码胰岛素前 体) ( a d a r n se ta 1 ，2 0 0 0 ；b r o g i o l oe ta 1 ，2 0 0 1 ；h e w e sa n dt a g h e r t ，2 0 0 1 ；v a n d e nb r o e c k ， 2 0 0 1 a ) 。袋蝇基霆缝申签定粒裤经默薅俸大蘩分帮客毒先蓉激经发褒夔默窳族。这 些基因和肽列在表1 和2 中。除了目前果蝇基因缎中已推测的神经肤外，用化学分离 和或克隆方法已经在其他昆虫中鉴定了其它的神缀肽。这些神经肽列在表3 中。这 些肽及其榻应翦体基因捷暴蝇中是秀确实不存在还是被漏捧了还需进一步的确证。 表1 果蝇中已鉴定的神经肽前体基阂。 注：a 一些尚未发袭的羹蠢是壤鬃蒸缝琵蛊孛鑫蕊定靛其有亲缝荚系起默来裔名麓。 b 一些未发表的肽是根据v a n d e nb r o c c k ( 2 0 0 1 a ，b ) 缩写的。 c 基因组附录母。 d 表达的序列标签( 登录号) 。 e 神经敦藏体基嚣分子壳骧鹊参考文献。葵健鹃文献求是h e w e sa n d t a g h e r t ( 2 0 0 1 ) 积v a n d e nb r o e c k ( 2 0 0 1 a , b ) 。 fc r f 类利联激素( 参见c o a s te ta 1 ，2 0 0 1 ) 。 g 降血钙素类制尿激素( 3 1 个残基) 。 hg e n b a n k 慰基因( 基因组d n a ) 的编号。d l p t - 4 和6 _ 7 的编号分别为c g l 4 1 7 3 ， c g 8 1 6 7 ，c g l 4 1 6 7 ，c g 6 7 3 6 ，c g l 4 辩9 帮c g l 3 3 1 7 1 与甲壳类h y p e r g l y e a e m i c 激索( c h h ) 类似的离子转运r ( r e f ) e i 编码p t o e t o l i n 前体基因的雅定目前还未发表( n a s s e l c t a 1 ，m a n u s c r i p t i n p r e p a r a t i o n ) 。 正翔翁面所提劐的，大部分琵斑神经款裁激域撺稍俸争 觏凌豹毂缩。然两，这 1 0 中霉摹 技太学搏 ：学垃论文诈者：替久拯导彝 豫翌华 种肌动活性不可能是所有肽的唯一或燕要功能。一个是著的发现是影响肌肉的这些 神经肽除在神经分泌细胞和绒传出神经元表达外，遥在中枢神经系统的中间神经元 表达( r e v i e w e db yn l t s s e l ，1 9 9 3 a ，1 9 9 6 a ，b ；h o m b e r g ，1 9 9 4 ；g a d e ，1 9 9 7 ；c o a s ta n d w e b s t e r ，1 9 9 8 ；h o m b e r ga n dm t i l l e r ，1 9 9 9 ) 。衙且，