白纹伊蚊CYP9J26基因功能解析：揭示杀虫剂抗性新机制及虫媒病毒防控新靶点

本研究针对白纹伊蚊(Ae. albopictus)杀虫剂抗性难题，通过重组酶系统与转基因果蝇模型，首次证实细胞色素P450家族成员AalbCYP9J26可代谢马拉硫磷、氯菊酯等5类杀虫剂，并揭示其介导代谢抗性的分子机制。该发现为虫媒病毒防控提供了新型生物标志物和药物靶点，对耐药性监测及新杀虫剂研发具有重要指导意义。

　　

随着全球气候变化和国际贸易发展，白纹伊蚊(Aedes albopictus)作为登革热、寨卡病毒等重要虫媒病毒的传播媒介，其分布范围持续扩大。当前主要依赖拟除虫菊酯等化学杀虫剂进行防控，但该蚊种已对有机磷、氨基甲酸酯等多类杀虫剂产生广泛抗性。既往研究发现北京野外种群中AalbCYP9J26基因过表达与抗性相关，但其具体代谢功能尚未阐明。北京市自然科学基金资助项目团队通过多学科技术手段，首次在生化水平揭示了该P450酶的抗性机制。

研究采用大肠杆菌表达系统获得重组AalbCYP9J26蛋白及其电子传递伴侣AalbCPR和Aalbb5，构建体外代谢体系评估6种杀虫剂的代谢活性；结合转基因果蝇模型进行体内功能验证；利用质谱技术鉴定代谢产物。

主要结果

1. AalbCYP9J26的分子特征

克隆获得536个氨基酸的AalbCYP9J26，与埃及伊蚊同源蛋白CYP9J26相似度达81.3%。系统发育分析显示其属于CYP3进化枝，具有典型P450家族特征结构。

2. 体外代谢能力验证

重组酶系统证实AalbCYP9J26可有效代谢双硫磷（temephos）、马拉硫磷（malathion）、残杀威（propoxur）、氯菊酯（permethrin）和溴氰菊酯（deltamethrin），对恶虫威（bendiocarb）无显著活性。质谱分析发现其通过O-脱烷基化、羟基化等反应修饰杀虫剂分子。

3. 转基因果蝇体内功能研究

通过GAL4/UAS系统过表达AalbCYP9J26的果蝇对马拉硫磷、氯菊酯等杀虫剂耐受性显著提高，死亡率降低40-60%，直接证实该基因在抗性表型中的因果作用。

讨论与意义

该研究首次在生化水平证实AalbCYP9J26是白纹伊蚊多重杀虫剂抗性的关键代谢酶，其广谱代谢能力可能源于该P450特殊的底物结合腔结构。发现不仅完善了对蚊虫代谢抗性分子机制的认识，更提供了重要的应用价值：① 可作为野外种群抗性监测的分子标志物；② 为设计P450抑制剂类增效剂提供靶点；③ 指导抗性治理中的杀虫剂轮换策略。研究结果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，为开发新型病媒防控手段奠定了理论基础。