《Pest Management Science》：Bioactivity profiling of linear venom peptides from Italian small wood-scorpion (Euscorpius italicus)
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背景：日益加剧的宿主范围扩大和害虫全球扩散使农业部门面临重大关切。动物毒液富含多样性生物活性肽，适用于害虫防治和药物发现，是应对这些挑战的潜在先导化合物来源。蛛形动物尤其贡献了高度适应毒液化合物的极端多样性，其中部分化合物在害虫防治中的转化潜力已被证明。Eus
背景：日益加剧的宿主范围扩大和害虫全球扩散使农业部门面临重大关切。动物毒液富含多样性生物活性肽，适用于害虫防治和药物发现，是应对这些挑战的潜在先导化合物来源。蛛形动物尤其贡献了高度适应毒液化合物的极端多样性，其中部分化合物在害虫防治中的转化潜力已被证明。Euscorpiidae科蝎是欧洲最成功的蝎类群之一。尽管其利用毒液捕猎，但由于对人类毒性低，迄今尚无毒素被功能评价，使其未处于毒液研究关注中心。研究人员假设其毒液肽具有杀虫活性，或可用于害虫防治。结果：基于该假设，研究人员对源自Euscorpius italicus（最常见的Euscorpiidae物种之一）的线性毒液肽（linear venom peptides）开展生物活性谱分析。计算机模拟分析（in silico analyses）显示其为中性至阳离子性α螺旋肽（alpha helical peptides），具有高疏水性。功能上，研究人员建立的结合体内（in vivo）和体外（in vitro）生物测定的谱分析流程显示，受试线性毒液肽之一Ei1可在注射后导致斑翅果蝇（Drosophila suzukii）死亡，并出现神经麻痹（neuroparalysis）迹象。此外，Ei1对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）具有抑制作用，同时影响MDCK II细胞（Madin–Darby犬肾II型上皮细胞）和马红细胞（equine erythrocytes），提示其具有宿主防御（host defense）功能。结论：本研究揭示了对Euscorpiidae毒液性质、其在捕食中的生态价值以及针对毒腺微生物定植的防御功能的认识，为动物毒液生物发现（biodiscovery）及作为生物杀虫剂的潜在农业功能提供了进一步知识。? 2026 作者。Pest Management Science 由 John Wiley & Sons Ltd 代表 Society of Chemical Industry 出版。
研究背景与问题：毒液是许多动物谱系的关键进化创新，主要用于捕猎、防御和种内竞争。其生物活性成分通常称为毒素，多为在强选择压力下进化形成的多肽，可高效调节分子靶标并获得高效力和选择性，因而成为农学及更广领域生物分子先导物的重要来源。尽管许多脊椎动物毒液受到较多关注，但绝大多数有毒谱系为小型无脊椎动物，受方法学障碍影响研究相对较少。蝎类毒液组学研究大多集中于Buthidae科，原因包括其体型较大、毒液产量高及医学相关性高；对Euscorpiidae等小型和/或无害谱系毒液了解不多。Euscorpiidae科目前包括6属116种，其中4种分布于欧洲。此前仅Euscorpius italicus和Megacormus gertschi两种Euscorpiidae蝎毒液得到表征，蛋白-转录组研究揭示其毒液存在性二态，并含已知蝎神经毒素家族新成员、酶和线性肽。线性毒液肽在蛛形动物毒液中功能多样，常呈两亲性和阳离子性，可干扰细胞膜，偶尔进化为离子通道调节剂；其被认为参与防御、防止毒腺微生物定植和捕猎，部分具细胞溶解、抗菌和杀虫活性中的一种或多种。然而，仅小部分线性毒液肽的功能和转化潜力得到评价。基于E. italicus线性肽可能具杀虫活性并可用于害虫防治的假设，研究人员开展本研究，以拓展对Euscorpiidae蝎毒液肽生物学功能和生物经济价值的有限认识，并为未来蛛形动物毒液生物勘探提供基础。
研究开展与结论意义：研究人员选取此前在E. italicus毒液中高表达并注释为推定抗菌肽的Ei1、Ei2a和Ei2b，结合计算机模拟、体外和体内筛选开展广泛生物活性谱分析。结果显示，Ei1在注射后对斑翅果蝇（Drosophila suzukii）具杀虫活性并引起神经麻痹迹象，对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和白色念珠菌（Candida albicans）具抑制作用，同时对MDCK II细胞和马红细胞具破坏作用；Ei2a和Ei2b活性较弱。研究提示E. italicus线性毒液肽可能参与捕食、防御捕食者及防御毒腺微生物定植等多重功能，并为动物毒液生物发现和潜在农用生物杀虫剂研究提供知识基础；但当前口服活性不足及溶血/细胞毒性限制了直接转化。
关键技术方法：研究人员将Ei1、Ei2a和Ei2b委托GenScript固相合成。采用heliQuest、PepCalc.com和AlphaFold3预测疏水性、分子量、中性pH净电荷、等电点和3D结构。以桃蚜（Myzus persicae，Julius-Kühn Institute来源）和斑翅果蝇进行注射及口服生物测定，注射后监测死亡率，并用单因素固定效应方差分析（ANOVA）和Tukey's HSD检验分析。抗菌活性采用E. coli、S. aureus预筛及最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration, MIC）测定，并检测M. smegmatis和C. albicans。细胞毒性用MDCK II细胞和CellTiterGlo测定；溶血活性用马红细胞（Thermo Fisher Scientific来源）测定。菌株包括ATCC和DSM来源。
研究结果：
Predicted structural and physiochemical properties of Ei1, Ei2a and Ei2b（Ei1、Ei2a和Ei2b的预测结构与理化性质）：通过计算机模拟预测，Ei1分子量为2715.2 g mol
–1，疏水性47.8%，中性pH净电荷+3，等电点10.68；Ei2a分子量1475.7 g mol
–1，疏水性80.3%，净电荷0，等电点6.64；Ei2b分子量1505.8 g mol
–1，疏水性80.8%，净电荷0，等电点6.64。AlphaFold3预测三者均呈α螺旋构象。
Toxicity in insect models（昆虫模型中的毒性）：通过斑翅果蝇和桃蚜注射及喂食试验，研究人员发现注射Ei1在500 ng μL
–1时使斑翅果蝇死亡率1 hpi为37%±10%、3 hpi为50%±19%、24 hpi为65%±25%，具显著效应；较低浓度无显著效应。注射后1 hpi可见麻痹迹象，但多数果蝇恢复，仅最高浓度出现不可逆麻痹和死亡。桃蚜注射未见显著效应。喂食试验中，斑翅果蝇未见活性；桃蚜在第3天出现Ei1 37%±16%、Ei2a 47%±12%、Ei2b 32%±21%死亡率，但方差分析无显著效应。
Ei1 inhibits bacterial growth in Staphylococcus aureus（Ei1抑制金黄色葡萄球菌生长）：通过抗菌预筛和MIC测定，预筛中Ei2a和Ei2b抑制E. coli，Ei1抑制S. aureus。MIC结果显示，Ei1对S. aureus为3.125 μm，对C. albicans为50 μm，对E. coli为100 μm，对M. smegmatis为>100 μm；Ei2a和Ei2b对四种菌均>100 μm。结果表明Ei1具抗菌潜力。
Activities on mammalian cells（对哺乳动物细胞的活性）：通过MDCK II细胞毒性和马红细胞溶血试验，Ei1在100 μm时对MDCK II细胞毒性为100%±0%，50 μm时为63%±24%，更低浓度无可检测效应；Ei2a和Ei2b无细胞毒性。溶血试验中，Ei1在测试浓度范围内溶血为103.6%±4.3%至136.6%±5.2%；Ei2b在100 μm为95.2%±23.3%、50 μm为23.9%±15.2%、25 μm为3%±3.3%；Ei2a在100 μm仅7.3%±0.7%。结果表明多数受试肽在高浓度下对脊椎动物细胞具不同程度裂解活性，Ei1在较低浓度亦具活性。
讨论与结论：原文讨论指出，Ei1的抗菌、溶血和细胞毒性提示其可能参与宿主防御及防御哺乳动物捕食者；注射后杀虫及神经毒性提示其参与毒液的营养功能。口服无效可能与未修饰肽在昆虫胃肠道降解有关；桃蚜注射无显著效应且水对照存在背景死亡，原文认为可能与肽改变取食混合物表面张力等有关。农业利用依赖口服和接触活性，当前数据未显示理想活性，但线性蛛形动物肽可经生物工程改造，且与其他细胞溶解肽、离子或小分子化合物协同可增强杀虫效果；医学应用因溶血和细胞毒性显示有限转化潜力；合成成本较高，重组表达值得探索。
结论部分翻译：线性蝎毒肽在节肢动物、细胞和微生物中显示广谱效应。持续研究蛛形动物毒液成分可发掘其在多个人类重要领域的真正潜力。本研究为E. italicus毒液肽性质与活性提供了相关见解。考虑其注射后杀虫活性，这些肽值得进一步评估农用潜力，尤其其他线性毒液肽已被认为是有前景的杀虫成分。因此，研究人员建议未来工作应聚焦扩大毒液肽筛选，并改进对修饰毒液肽口服递送的理解，以增强其对潜在农业害虫的效力。
