近日，西南大学植物保护学院何林教授团队在节肢动物如何启动解毒的研究中取得新进展，研究发现了朱砂叶螨体内核受体HR96可被杀螨剂丁氟螨酯直接激活并启动解毒酶基因表达的特异性调控途径，提出了一条“丁氟螨酯-TcHR96h-TcGSTm02”完整解毒代谢通路，相关研究内容以“A detoxification pathway initiated by a nuclear receptor TcHR96h in Tetranychus cinnabarinus (Boisduval)”为题在线发表于生物学知名期刊PLoS Genetics (https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010911)。
图1.文章首页
植食性害虫、害螨进化出了适应植物次生物质和化学农药等外源化合物胁迫的强大解毒酶系统，但外源化合物进入体内后解毒过程是如何启动的，即人们对害虫、害螨是如何感受外源化合物并激活其体内解毒酶基因上调表达的解毒过程的最前端的认识，一直模糊不清。本研究以“朱砂叶螨-杀螨剂”为研究系统，在证实解毒酶基因TcGSTm02可有效代谢丁氟螨酯的基础上(Pest Manag Sci. 2019,75: 2802-2809)，发现核受体TcHR96h和TcGSTm02在丁氟螨酯抗性朱砂叶螨体内同时上调表达，利用RNAi证明了TcHR96h对TcGSTm02的体内调控作用，通过荧光素酶报告系统进一步在体外明确了TcHR96h对TcGSTm02的调控关系；采用分子对接技术，依赖于靶点稳定性的药物亲和反应和微量热泳动技术分析了TcHR96h与丁氟螨酯及其活性产物AB-1的结合能力和性质；最后，使用亚细胞定位技术明确了TcHR96h可被丁氟螨酯直接激活（结合）并发生质核转位的现象（图2）。本研究首次明确了化学药剂可直接激活转录因子蛋白，进而调节下游解毒酶基因转录的节肢动物解毒最前端过程，加深了人们对节肢动物代谢外源化合物完整解毒过程的认识，将为新型控螨剂创制和害螨科学防治提供理论依据。
图2. 丁氟螨酯胁迫后TcHR96h质核转位检测
注：(A)丁氟螨酯胁迫后 TcHR96h 在细胞质和细胞核中的蛋白含量。(B) 丁氟螨酯诱导 EGFP-TcHR96h 的核转位。箭头表示核信号（蓝色，DAPI）和 TcHR96h 信号（绿色，EGFP）重叠的代表性区域。(C) 丁氟螨酯诱导后TcHR96h核定位细胞数百分比。
西南大学博士生文翔为论文第一作者、冯楷阳副教授和天津大学秦鹃博士研究生为共同第一作者，天津大学尉迟之光教授和西南大学何林教授为共同通讯作者。魏朋副教授、张友军研究员和曹鹏教授参与了研究工作。该研究得到了国家自然科学基金区域联合重点基金（No. U2202202）、国家自然科学基金面上项目（No. 31972297）及国家自然科学基金青年项目（No. 32202337）经费资助。
图3.丁氟螨酯胁迫下，TcHR96h启动TcGSTm02过表达模式图
注：本模式图显示TcHR96h与外源配体（丁氟螨酯/AB-1）结合而被激活。一旦被激活，TcHR96h 就会从细胞质转入细胞核，并通过与 TcGSTm02 启动子结合，同时招募其它配体蛋白组成调控复合体上调 TcGSTm02 的表达。最终导致 TcGSTm02 酶蛋白量增加，从而增强对丁氟螨酯的解毒代谢。
