基于计算机模拟与实验验证的黄连木酸对微小扇头蜱和人疥螨的杀螨活性研究

本研究针对农业和畜牧业中危害严重的微小扇头蜱(Rhipicephalus microplus)和人疥螨(Sarcoptes scabiei)，通过体外实验和分子对接技术，验证了黄连木(Pistacia integerrima)提取物中活性成分黄连木酸(PA)的杀螨效果。结果显示PA对两种寄生虫各发育阶段均具有显著抑制作用，其与谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)的强结合力(-10.0 kcal/mol)表明其可作为新型植物源杀螨剂的潜在候选。

　　

在畜牧业和公共卫生领域，微小扇头蜱(Rhipicephalus microplus)和人疥螨(Sarcoptes scabiei)是两类危害严重的体外寄生虫，前者导致畜牧业重大经济损失，后者引发传染性极强的疥疮。随着化学杀螨剂耐药性问题日益严峻，开发新型植物源替代品成为研究热点。

来自巴基斯坦Dir地区的黄连木(Pistacia integerrima)在传统医学中具有广泛应用历史。研究人员从其树皮甲醇提取物中分离出活性成分黄连木酸(pistagremic acid, PA)，通过成人浸泡试验(AIT)、幼虫包试验(LPT)和接触生物测定评估其杀螨效果，并采用计算机模拟技术分析PA与寄生虫谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases, GSTs)的相互作用机制。

关键技术包括：(1)采用硅胶柱层析从14kg植物材料中分离PA；(2)体外实验使用农场采集的寄生虫样本；(3)通过SWISS-MODEL构建GSTs三维模型；(4)AutoDock Vina进行分子对接；(5)SPSS统计软件分析剂量效应关系。

研究结果显示：

1. 体外杀螨活性

   • 成人浸泡试验中，200 ppm PA对微小扇头蜱产卵抑制率达57.37%，LC₅₀为29.513 ppm

   • 幼虫包试验显示剂量依赖性死亡率，200 ppm时达86.33%

   • 接触生物测定中，PA对疥螨的LT₅₀(0.701 h)优于标准药物氯菊酯(0.913 h)

2. 计算机模拟分析

   • PA与疥螨GST结合能(-10.0 kcal/mol)显著高于氯菊酯(-8.1 kcal/mol)

   • 与微小扇头蜱GST结合能(-7.8 kcal/mol)接近伊维菌素(-8.3 kcal/mol)

   • 关键结合位点包括TYR7、LEU13等氨基酸残基

3. 结构验证

   • 两种GST模型的Ramachandran图显示>90%残基位于最适区

   • ERRAT质量评分分别为92.895和91.349

讨论部分指出，PA通过抑制GSTs干扰寄生虫解毒系统，其多重作用机制可降低耐药性风险。相比合成杀螨剂，植物源PA具有环境友好、哺乳动物毒性低等优势。该研究为开发新型抗寄生虫药物提供了候选分子，未来需开展体内实验验证其实际应用价值。

这项发表在《Current Research in Parasitology》的研究，首次系统揭示了PA的双重抗寄生虫活性及其分子机制，为应对日益严峻的杀螨剂耐药性问题提供了新思路。从传统药用植物中发现高效活性成分的研究策略，也为其他寄生虫防治提供了可借鉴的方法学框架。