[發明專利]延長昆蟲壽命的藥劑及其鑒別方法

有效

• 申請號: 201710426985.8
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107375948B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 葉恭銀;熊時姣;黃佳;滕子文;方琦
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61K49/00
• 分類號: A61K49/00;A01K67/033
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發明公開了一種鑒別影響昆蟲壽命的藥劑的方法，采用的裝置為玻璃微電極喂食裝置，包括以下步驟：1)、經口對昆蟲進行藥劑遞送作為實驗組，檢測實驗組取食量較對照組是否有顯著差異；從而獲得實驗組與對照組試蟲的平均每頭取食量無顯著差異情況下的藥劑有效用量；2)、用有效藥量的藥劑對昆蟲進行口服喂藥實驗，檢測試蟲的生存情況；若試蟲的存活率分析結果顯示實驗組較對照組平均壽命延長且統計結果有顯著性差異，則判定該藥劑可延長該昆蟲壽命；反之，則判定該藥劑會縮短該昆蟲壽命。采用上述方法鑒定所得的能延長昆蟲壽命的藥劑為以下任意一種：MEK1/2抑制劑、FTPase抑制劑、mTOR抑制劑。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一種用于鑒別延長昆蟲壽命的藥劑的方法，以及由此篩選出的幾種藥劑。

背景技術

寄生蜂是重要的生物防治材料之一，通過寄生有害生物致其死亡來達到降低害蟲數量的防治效果。在利用寄生蜂防治有害生物的過程中，其壽命的長短在很大程度上影響其在生物防治中的實際效果和經濟價值。麗蠅蛹集金小蜂(Nasonia vitripennis)是一種蠅類蛹期特異性寄生蜂，通過取食蛹內組織而生長，最終致使蠅蛹死亡，具有很好的生物防治的應用前景。同時，Nasonia是進行發育生物學和進化遺傳學研究的一個理想的模式生物，它具有許多優點：首先Nasonia可以在室內繼代飼養，其寄主蠅蛹也容易獲得；其次它生活周期較短(大概2周)且可以在幼蟲狀態低溫儲存長達2年；第三，Nasonia已有報道基因組全序列，具有可視分子標記。基于以上優點，以膜翅目昆蟲為模式研究其壽命調控，既可以從基因層面上研究生物壽命的影響因子及其作用程度，模擬延緩衰老的過程，以便控制其壽命以獲得更好的經濟效益，也可以為其他生物的研究提供參考，幫助我們進一步了解高等生物的衰老過程，為篩選延緩衰老的藥物提供理論支持。

目前已有很多對壽命有關鍵影響作用的基因或基因家族在果蠅中被鑒定出來，這些基因都是在生物生長代謝過程中起重要作用的基因，或者與壓力應激調控有關的基因。他們參與了不同信號通路，包括胰島素/胰島素樣生長因子-1信號通路(insulin/Insulin-like Growth Factor-1(IIS)signaling)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)途徑、雷帕霉素靶蛋白(Target of Rapamycin，TOR)途徑和Jun氨基端激酶(JNK)途徑等。

在衰老機制的研究方面，被研究得最多也最重要的信號通路就是胰島素/胰島素樣生長因子-1信號通路(IIS)。在酵母、線蟲、果蠅、小鼠等模式生物中，抑制胰島素/胰島素樣生長因子-1信號通路(IIS)都能夠健康地延長生物體的壽命。IIS在進化上十分保守，在從酵母到人體內都能發現類似的胰島素通路，因而被認為是壽命決定中一個非常重要的信號途徑。IIS在多細胞有機體中有著廣泛的調控功能，IIS上的突變可以影響生物的生長發育、代謝平衡、繁殖力、抗逆性及壽命。

降低IIS而延壽的關鍵是Foxo轉錄因子通過PI3K-Akt-Foxo支路的調節作用。然而最近據Slack等報道，Ras-Erk-ETS信號通路中Ras基因及其下游信號影響因子Erk和ETS轉錄因子對果蠅的衰老調控有關鍵作用。Ras基因是IIS通路的一個完善的信號中路，這一研究顯示，抑制Ras基因足以降低IIS信號，進而延長果蠅壽命。直接降低Ras或Erk的活性也會使果蠅壽命延長。此外，E-twenty six(ETS)的轉錄阻遏蛋白Anterior open(Aop)因其可造成IIs信號降低而延長壽命。Ras-Erk-ETS和PI3K-Art-Foxo對壽命的調控作用在同一量級。Ras和MEK1/2是Ras-Erk-ETS信號通路上的基因，而FTPase抑制劑作用的靶分子是細胞信號轉導通路中的Ras蛋白，FTase抑制劑抑制Ras的活化，也可以通過抑制GGTase進而抑制其他類Ras基因GTPase的活化。