农药在现代农业中的高强度和持续应用导致害虫种群抗性的快速进化，对全球作物产量和生态系统健康构成严重威胁 (Wolfram et al., 2026)。尽管合成杀虫剂长期以来一直是害虫管理的基石工具，但其持续且往往过度的使用加速了抗性的进化，并造成了环境污染 (Wan et al., 2024, Wan et al., 2025a, Wan et al., 2025b)。在主要农业害虫中，褐飞虱 Nilaparvata lugens 是全世界水稻生产的主要生物限制因素。这种昆虫通过取食韧皮部汁液和作为病毒疾病的媒介造成大量损害，综合导致估计产量损失超过 20% (Wu et al., 2020)。值得注意的是，N. lugens 表现出对包括有机磷、新烟碱和苯基吡唑在内多种杀虫剂类别产生抗性的非凡能力，往往仅在几代之内 (Ye et al., 2024)。这种适应性使其既是一个持久的农业挑战，也是阐明杀虫剂抗性分子机制的 instructive 模型 (Zimmer et al., 2018)。
毒死蜱是一种广谱有机磷杀虫剂，是这场日益加剧的抗性危机的典型例子，在 Tetranychus urticae、Spodoptera frugiperda、Sogatella furcifera、Spodoptera exigua 和 N. lugens 等多样化害虫中记录了田间进化抗性案例 (Garlet et al., 2021; Khajehali et al., 2010; Ruan et al., 2021; Teng et al., 2022; Ye et al., 2024)。传统的有机磷抗性模型主要关注两种适应策略：增强的代谢解毒和乙酰胆碱酯酶 (AChE) 靶位点突变 (Lu et al., 2022; Zhang et al., 2017)。然而，许多杀虫剂（包括毒死蜱）的效力取决于其从活性较低的原毒酶促转化为强效毒物的过程。这一生物活化过程主要由细胞色素 P450 单加氧酶介导，它们将毒死蜱、马拉硫磷和羧硫磷等原杀虫剂氧化为其生物活性形式 (Yadav and Khare, 2023)。因此，这种 P450 介导的生物活化的减少呈现了一种独特且被低估的抗性机制，因为它减少了害虫内最终毒性物种的形成。最近的证据支持了这一观点；例如，通过 CYP4EP4 减少生物活化与寄生螨 Varroa destructor 的固菌磷抗性有关 (Vlogiannitis et al., 2021)。在昆虫中，毒死蜱主要由 P450s 激活为毒死蜱氧 analog，随后被酯酶水解为 3,5,6-三氯 -2-吡啶醇 (TCP) (Dawkar et al., 2016; Tsakireli et al., 2024)。Neoseiulus barkeri 和 T. urticae 的研究将毒死蜱抗性与 CYP4A24 和 CYP392D8 表达的抑制联系起来，导致生物活化受损 (Xu et al., 2025; Yu et al., 2024)。在 N. lugens 中，已建立的毒死蜱抗性机制包括 AChE 突变 (G119S, F331C, I332L) 以及羧酸酯酶 (CarEs) 和 UDP-糖苷转移酶 (UGTs) 解毒作用的升高 (Lu et al., 2021a; Yang et al., 2023; Zhang et al., 2017)。我们早先的工作发现，实验室选择品系中 CYP6BD12 的下调通过减少其向毒死蜱氧 analog 的转化而贡献于毒死蜱抗性，突出了生物活化抑制作为一种被低估的抗性策略 (Zhang et al., 2023)。然而，这种下调是否代表独立选择的毒死蜱抗性品系中普遍保守的特征，以及何种调控机制控制这种抑制，仍然完全未知。
基因表达在很大程度上受 反式 作用转录因子 (TFs) 与位于启动子区域的 顺式 调控元件之间的相互作用控制 (Amezian et al., 2021)。功能基因组学的进展揭示了许多调控解毒基因表达并影响杀虫剂抗性的 TFs (Amezian and Leeuwen, 2025; Lu et al., 2021b)。其中，芳烃受体 (AhR) 及其结合伙伴 ARNT (芳烃受体核转位蛋白)，形成属于 bHLH 家族的异源二聚体复合物，已知调控多种解毒酶并在几个物种中贡献于杀虫剂抗性 (Deng et al., 2025a; Li et al., 2021; Ma et al., 2026)。在 N. lugens 中，AhR/ARNT 转录复合物是杀虫剂抗性公认的主调控因子 (Wang et al., 2021)。它协调关键解毒基因（包括特定 P450s 和化学感受蛋白 (CSPs)）的过表达，从而赋予对吡虫啉等杀虫剂的抗性 (Deng et al., 2025c; Wang et al., 2021)。我们最近的调查进一步阐明了复杂的调控网络，其中抗性品系中的生物素缺乏激活帽 "n" 领同工酶 -C/肌肉腱膜纤维瘤同工酶 -K (CncC/MafK) 异源二聚体，导致依赖 AhR/ARNT 的 CSP15 过表达 (Deng et al., 2026a)。在毒死蜱抗性 N. lugens 中，CSP15 通过对毒死蜱的高亲和力隔离和通过与 CYP6BD12 直接相互作用抑制其生物活化功能，执行双重防御策略 (Deng et al., 2026b)。这一复杂途径强调了 AhR/ARNT 轴与 CYP6BD12 介导的毒死蜱生物活化之间明确但间接的功能联系。因此，产生了一个关键问题：AhR/ARNT 是否对 CYP6BD12 基因本身施加直接的转录控制？阐明这种直接调控关系对于完全理解该主要害虫中毒死蜱抗性的分子机制至关重要。
在本研究中，我们通过系统调查毒死蜱抗性中 CYP6BD12 下调的保守性和调控基础来解决这些问题。使用一个独立选择的抗性品系，我们确认了 CYP6BD12 介导的生物活化减少是跨品系和发育阶段的保守特征。通过 RNAi 和转基因 Drosophila，我们为 CYP6BD12 在毒死蜱生物活化中的作用提供了明确的 体内 证据。我们进一步鉴定出 AhR/ARNT 异源二聚体是 CYP6BD12 的直接转录激活因子，并揭示抗性品系中升高的 H2O2 破坏了 AhR/ARNT 复合物的形成，从而抑制了 CYP6BD12 表达。总之，这些发现描绘了一条新颖的氧化还原敏感的 AhR/ARNT–CYP6BD12 调控轴， underlying 原杀虫剂抗性。
