综述：昆虫与蚊虫生物学中表皮蛋白的多样性和功能全景视角

这篇综述系统梳理了昆虫表皮蛋白（CPs）的结构多样性及其在形态发育、环境适应和杀虫剂抗性（IR）中的关键作用，特别关注疟疾媒介冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）。文章整合了2000-2025年间CPs基因家族（如CPR/CPF/CPAP等）的功能研究，揭示了其在表皮硬化、蜕皮调控和抗性机制中的分子基础，为开发靶向害虫防控策略提供了新视角。

　　

昆虫与蚊虫的表皮蛋白（CPs）是构成外骨骼的核心成分，其独特的结构和功能多样性为理解昆虫适应性进化提供了钥匙。

1 引言

昆虫表皮作为抵御环境胁迫的第一道屏障，由不含几丁质的上表皮（epicuticle）和富含几丁质的原表皮（procuticle）构成。冈比亚按蚊中已发现298种CPs，远超过家蚕（Bombyx mori）的150种，这种差异反映了物种特异性适应策略。表皮硬化过程中，CPs通过组氨酸-β-多巴胺交联形成刚性结构，而RR-1亚家族则赋予关节膜等部位柔韧性。

2 表皮蛋白家族

CPs被划分为13个家族，其中CPR家族凭借RR保守结构域（如RR-1/RR-2）成为最大类群。RR-2在头囊等硬质区域高表达，而CPF家族虽缺乏几丁质结合域，却在幼虫蜕皮期显著激活。CPAP3家族通过形成obs-A复合体保护表皮免受酶解，其基因敲除导致赤拟谷盗（Tribolium castaneum）羽化缺陷。

3 特殊功能蛋白

弹性蛋白resilin在关节处储存动能，其酪氨酸交联网络赋予翅膀弹性；而双翅目特有的CPLCG3通过增厚表皮降低拟除虫菊酯渗透性，成为抗药性关键靶点。冈比亚按蚊MRS品系中，CPLCG3与代谢酶协同作用，形成"减速-解毒"双重抗性机制。

4 蚊虫特异性功能

在疟蚊求偶行为中，表皮烃类化合物十七烷（heptacosane）提升交配成功率；按蚊CPR100则调控卵壳形成，其沉默导致孵化率骤降。这些发现揭示了CPs在媒介生殖调控中的潜在应用价值。

5 研究空白与展望

CPFL家族的功能解析仍局限于鳞翅目，而微生物组-表皮代谢互作对杀虫剂抗性的影响亟待探索。未来研究需聚焦CPs与保幼激素通路的交叉调控，以及利用CRISPR技术开发基于CPs基因的精准防控工具。

这篇综述通过整合多物种研究数据，为靶向表皮发育的害虫管理策略提供了理论框架，其揭示的分子靶点将助力新型可持续防控方案的开发。