害虫/螨等节肢动物长期受到外源有毒物质（植物次生代谢物质和化学杀虫杀螨剂等）的胁迫；同时，节肢动物也进化出了一系列解毒机制以免遭这些外源有毒物质伤害。其中，最重要的解毒机制是通过启动解毒酶基因的上调表达而增强解毒代谢能力。大量研究表明，解毒酶基因的过表达可帮助昆虫和螨类解毒外源有毒物质甚至产生代谢抗性。然而，外源有毒物质进入虫/螨体后，体内的解毒信号通路是如何被激活，进而启动解毒酶基因上调表达的解毒代谢最前端起始过程，至今研究甚少，认识不清。
前期，何林教授研究团队发现杀螨剂丁氟螨酯可直接作为信号分子与螨体内核受体TcHR96h结合，活化核受体入核并调控下游解毒酶基因过表达，阐明了朱砂叶螨体内存在“丁氟螨酯进入螨体-激活TcHR96h入核-调控TcGSTm2过表达”的特异性解毒代谢通路。相关成果已发表在《PLoS Genetics》。
2025年8月23日，国际著名学术刊物《Communications Biology》在线发表了何林教授团队的最新研究成果《The ROS–FOXO pathway mediates broad-spectrum detoxification of acaricides in Tetranychus cinnabarinus 》。该论文进一步研究害螨解毒代谢的起始过程，揭示了朱砂叶螨借助氧化应激信号通路（ROS-FOXO）启动解毒代谢的杀螨剂广谱代谢通路。
研究团队首先通过测定ROS含量发现不同类型的杀螨剂胁迫均会直接导致朱砂叶螨体内ROS积累。随后，利用高温胁迫、百草枯（ROS触发剂）和NAC（ROS抑制剂）处理朱砂叶螨等方法，从正、反角度证明ROS通过影响解毒酶活性，从而影响了朱砂叶螨对杀螨剂的敏感性。进一步研究表明，FOXO作为重要的转录因子，响应ROS积累并活化入核（在细胞核内聚集），进而调控下游异源物质感受器CncC、AhR和TcHR96f的表达。DAP-seq及荧光素酶报告基因等结果显示异源物质感受器CncC、AhR和TcHR96f可调控众多解毒酶基因上调表达。最后，药剂诱导、RNAi和重组蛋白体外代谢实验均明确了CYP392E3、CYP388A1、TcGSTm8和TcCCE34等解毒酶蛋白具有重要的代谢杀螨剂的功能。研究结果揭示了朱砂叶螨体内存在一条由氧化应激触发、ROS-FOXO启动的代谢杀螨剂的广谱性解毒代谢通路，即“外源化合物胁迫-ROS含量增加-FOXO活化入核-下游转录因子激活-解毒酶基因表达上调-外源化合物代谢”通路（图1）。
图1. ROS-FOXO介导的信号级联放大的广谱性解毒代谢通路模型
何林教授团队近年来围绕阐明节肢动物解毒代谢“从头到尾”全过程的研究目标，瞄准解毒信号是如何产生并传导的解毒代谢最前端过程开展研究，最终发现朱砂叶螨体内既存在类似“丁氟螨酯进入螨体-TcHR96h激活-TcGSTm2过表达”的特异性解毒代谢通路，也存在利用已有信号通路，如氧化应激信号通路（ROS-FOXO），启动对杀螨剂代谢的广谱性解毒代谢通路（图2）。这些研究结果深化和完善了人们对节肢动物解毒代谢信号产生和传导过程的认识，也为新型药剂设计和害虫/螨科学治理提供理论参考。
图2. 节肢动物解毒代谢启动模式图
文翔博士后为论文第一作者，何林教授为通讯作者，西南大学为唯一完成单位。冯楷阳副教授、李金航博士后和魏朋副教授参与论文部分工作，中山大学李明教授、西南大学植物保护学院豆威教授、中国农科院蔬菜花卉研究所郭兆将、张友军研究员对论文的写作和修改提供了重要的指导与帮助。研究获得了国家自然科学基金（32472597、U2202202、32202337）、国家重点研发计划（2023YFD1700702）等项目资助。
供稿：文翔
初审：黄垭飞
二审：牛金志
终审：蒋红波
