2022年医学专题-第十节肌肉毒剂

一、昆虫的肌肉(jīròu)系统

肌肉(jīròu)系统（muscularsystem）是动物（昆虫）的动力系统。动物只有通过肌肉的收缩与舒张才能完成各种生命活动（包括内脏的蠕动）和行为。肌肉是动物机体除神经以外的另一类兴奋性组织，神经组织兴奋的表现是引起冲动的传导，而肌肉组织的兴奋则是收缩。肌肉上分布有大量的神经，二者形成突触联接，当神经系统将冲动传导给肌肉组织时，就会引起肌肉的兴奋（收缩）。昆虫的肌肉由中胚层发育和特化而成，多为横纹肌，在功能和形态上与高等动物的骨骼肌无明显差异。第一页，共三十四页。肌肉束肌纤维肌原纤维肌纤丝肌肉的超微结构第二页，共三十四页。横纹肌细胞的微细(wēixì)结构肌小节(xiǎojié)明带暗带中带(zhōnɡdài)第三页，共三十四页。肌管系统(xìtǒng)（1）横管系统（T管）将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电变化沿T管传至细胞(xìbāo)内部（2）纵管系统（L管、肌浆网）能通过对钙的贮存、释放、再积聚。触发肌小节收缩和舒张。（3）三联管每一横管和来自两侧肌小节的纵管横管(hénɡɡuǎn)系统纵管系统三联管细肌丝粗肌丝第四页，共三十四页。（3）三联管

功能(gōngnéng)：兴奋-收缩耦联部位。终池T小管终池三联管第五页，共三十四页。

AP在运动(yùndòng)神经纤维上的传导N-M接头处兴奋(xīngfèn)的传递

AP在骨骼肌cell上的传导（局部(júbù)电流）骨骼肌的兴奋收缩耦联骨骼肌的肌丝滑行收缩二、骨骼肌细胞的收缩过程

(contractionofskeletalmuscle

)第六页，共三十四页。

N-M接头处的兴奋传递(chuándì)过程当神经(shénjīng)冲动传到轴突末膜Ca2＋通道(tōngdào)开放，膜外Ca2＋向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中ACh释放(量子释放)ACh与终板膜上的N2受体结合，受体蛋白分子构型改变终板膜对Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑终板膜去极化→终板电位（EPP）EPP电紧张性扩布至肌膜去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位第七页，共三十四页。N-M接头处的兴奋(xīngfèn)传递过程第八页，共三十四页。膜Ca2＋通道开放(kāifàng)，膜外Ca2＋向膜内流动第九页，共三十四页。接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的ACh释放(shìfàng)(量子释放)第十页，共三十四页。ACh与终板膜上的N2受体结合，受体蛋白分子(fēnzǐ)构型改变第十一页，共三十四页。终板膜对Na＋、K＋(尤其(yóuqí)是Na＋)通透性↑第十二页，共三十四页。三、骨骼肌的收缩(shōusuō)原理—

肌丝滑行(huáxíng)学说

1954年，Huxley等首次提出了肌丝滑行学说（slidingtheory），阐明了肌肉的收缩机理：肌肉的收缩或松弛，是由于肌节长度的变化而引起的，但肌节中A带的长度并不发生改变，只是引起了I带及H区长度的变化。因此(yīncǐ)，肌肉收缩是由于粗、细两种肌纤丝相对滑动造成的。ZdiskActinthinfilamentMyosinthickfilamentZdisk第十三页，共三十四页。

横纹肌的收缩机制——肌丝滑行理论

肌浆内[Ca2+]

肌钙蛋白与Ca2+结合并变构

原肌球蛋白变构移位,肌动蛋白位点暴露

横桥与肌动蛋白结合

横桥扭动(niǔdònɡ)

将细肌丝往粗肌丝中央(M线)方向拖动滑行

肌节缩短(肌肉收缩)第十四页，共三十四页。1.AP沿肌膜或横管膜传播,激活L钙通道;2.L钙通道变构激活JSR（junctionalsarcoplasmicreticulum,连接肌质网）膜RYR钙释放通道,JSR内Ca2+释放,胞质[Ca2+]升高;3.Ca2+与肌钙蛋白结合,引发肌肉收缩;4.LSR膜上钙泵活动(huódòng)增强,将Ca2+回收入肌质网,肌质内[Ca2+]降低,肌肉舒张。

兴奋－收缩耦联基本(jīběn)过程第十五页，共三十四页。第十六页，共三十四页。第十七页，共三十四页。骨骼肌神经-肌接头兴奋传递(chuándì)&兴奋-收缩耦联第十八页，共三十四页。

在大多数细胞里主要的细胞内Ca2+存储释放的细胞器是内质网(ER)，而在横纹肌里主要是肌浆网(SR)。ER和SR都含有专门的Ca2+释放通道。一共有两类Ca2+释放通道：鱼尼丁受体(Ry如)和三磷酸肌醇受体(IP3Rs)。由于鱼尼丁受体在Ca2+信号传导过程中起着重要的作用(zuòyòng)，所以进行了集中研究。第十九页，共三十四页。131244L型钙通道钠-钙交换(jiāohuàn)蛋白肌浆网上RyR通道(tōngdào)肌浆网钙-ATP酶第二十页，共三十四页。第二十一页，共三十四页。

内质网/肌质网（ER/SR）钙泵第二十二页，共三十四页。非肌肉组织中IP3受体与肌肉组织中的ryanodine受体结构上很相似，它们的C端中一段长134氨基酸的序列中有46%的氨基酸是完全相同的,提示二者可能有进化上的同源性。不同配基与质膜G蛋白偶联受体的结合激活磷脂酶C,使PIP2水解产生(chǎnshēng)DAG和IP3。当IP3与其受体结合时此区域作为Ca2+通道而开放。第二十三页，共三十四页。第二十四页，共三十四页。

四、肌肉(jīròu)毒剂：

邻苯二甲酰胺类邻甲酰胺基苯甲酰胺类第二十五页，共三十四页。

美洲中部和南部的植被群譬如尼亚那灌木,尤其是一种广泛生长于该地区的灌木RyaniaspeciosaVahl(大风子科灌木),在上世纪中叶曾经受到默克公司科学家的关注。1948年Rogers等从ryania中找到一种活性组分ryanodine。但ryania的杀虫作用效果并不是很有效,而且在今天看来也不是很安全。实际上,它对哺乳动物就象以前的一支毒箭一样(yīyàng)具有致命效果。兰尼碱的结构复杂,非常难以进行化学合成。第二十六页，共三十四页。

杀虫机理与以前所有的杀虫剂完全不同，是通过激活害虫肌肉中的鱼尼丁受体，过度释放细胞内钙库中的钙离子，阻止肌肉收缩，从而使害虫迅速停止取食，出现肌肉麻痹、活力消失、瘫痪，直至彻底死亡。害虫从取食到瘫痪，停止危害，仅仅需要大约7分钟的时间。与此同时，该药对鱼虾等水生生物以及蜜蜂、害虫天敌如捕食(bǔshí)螨基本没有伤害。

第二十七页，共三十四页。

氟虫双酰胺

日本(rìběn)农药公司1998第二十八页，共三十四页。

氯虫苯甲酰胺杜邦公司2003第二十九页，共三十四页。

杀虫机理与以前所有的杀虫剂完全不同，是通过激活害虫肌肉中的鱼尼丁受体，过度释放细胞内钙库中的钙离子，阻止肌肉收缩，从而使害虫迅速停止取食，出现肌肉麻痹(mábì)、活力消失、瘫痪，直至彻底死亡。害虫从取食到瘫痪，停止危害，仅仅需要大约7分钟的时间。与此同时，该药对鱼虾等水生生物以及蜜蜂、害虫天敌如捕食螨基本没有伤害。

第三十页，共三十四页。第三十一页，共三十四页。快速停止取食

活力丧失回吐肌肉(jīròu)麻痹显著抑制生长72小时内死亡Photos.R.Armstrong对照处理棉铃虫幼虫主要作用(zuòyòng)途径–胃毒害虫(hàichóng)中毒症状第三十二页，共三十四页。粘虫

棉铃虫，番茄蠹蛾番茄小食心虫，天蛾(tiāné)庭园网螟，马铃薯块茎蛾小菜蛾，粉纹夜蛾菜青虫欧洲玉米螟，亚洲玉米螟甜瓜野螟，瓜绢螟，瓜野螟烟青虫夜蛾，甜菜夜蛾苹果蠹蛾桃小食心虫，梨小食心虫蔷薇(qiánɡwēi)斜条卷叶蛾苹小卷叶蛾斑幕潜叶蛾，金纹细蛾二化螟，三化螟，大螟、稻纵卷叶螟稻水象甲，稻瘿蚊，黒尾叶蝉**胡椒象甲**螺痕潜蝇，美洲斑潜蝇**烟粉虱马铃薯象甲杀虫谱第三十三页，共