近畿大學農學部應用生命化學科教授松田一彥及其研究團隊，與大阪大學產業科學研究所、岡山大學藥學部、英國倫敦大學、利物浦熱帶醫學院發表合作研究結果稱，成功解析了新尼古丁類殺蟲劑對傳播瘧疾的岡比亞按蚊的作用機制，併成功推測出了新尼古丁類殺蟲劑抑制岡比亞按蚊飛行能力的機制。這一發現有望推動開發更加有效的殺蟲劑，防治和抑制瘧疾、登革熱的傳播。相關研究成果已於7月24日發表在國際學術期刊《Open Biology》上。
新尼古丁類殺蟲劑作用機制概要圖（供圖：近畿大學）
瘧疾是一種主要在非洲蔓延的傳染病，蚊蟲的叮咬是將瘧疾原蟲傳播到人體的傳播途徑。全球每年有超過2億人傳染瘧疾，其中約有60萬人死亡。
作爲瘧疾的因應措施，滅絕傳播瘧疾原蟲的蚊子是關鍵。然而，隨着全球廣泛使用的合成擬除蟲菊精類殺蟲劑，對此產生抗藥性岡比亞按蚊數量增加，使得瘧疾傳染者人數又出現擧升。爲此，具有不同作用機制的新尼古丁類殺蟲劑備受關注。新尼古丁類殺蟲劑透過抑制昆蟲中樞神經中的尼古丁型乙醯膽鹼接受者功能，影響其行為並達到殺蟲效果。
然而，尼古丁型乙醯膽鹼接受者存在非常多的亞型，新尼古丁類殺蟲劑與各種接受者的相輔作用及其作用機制此前並不清楚。
早在2020年，研究團隊就已開發了一種尼古丁乙醯膽鹼接受者的異位表達技術。
在被刺研究中，研究團隊利用該技術分析了6種新尼古丁類殺蟲劑（吡蟲啉、噻蟲啉、噻蟲嗪、啶蟲脒、呋蟲胺、烯啶蟲胺）對岡比亞按蚊神經傳導至關重要的13種尼古丁乙醯膽鹼接受者亞型的作用機制。
結果表明，針對不同的接受者亞型，6種殺蟲劑的效果各不相同。針對呋蟲胺，研究人員還透過晶體結構揭示了該物質與接受者結合的機制。
新尼古丁類殺蟲劑對岡比亞按蚊的雌性成蟲表現出抑制飛行能力的擊倒活性。研究還成功確定了受這種影響特別強烈的尼古丁乙醯膽鹼接受者亞型。研究認爲，這種殺蟲劑對雄性按蚊也有同樣的效果。
此外，新尼古丁類殺蟲劑被認爲對於傳播登革熱的埃及伊蚊也會以同樣的機制發揮作用。
松田教授表示：「新尼古丁類殺蟲劑通常被認爲是‘作用於尼古丁乙醯膽鹼接受者’，但這種接受者的亞型極多，究竟哪些亞型對昆蟲產生毒性有影響尚不明確。此次，我們挑戰透過研究傳播瘧疾的按蚊來解析這一問題，發現了某些特定的尼古丁乙醯膽鹼接受者在毒性表達中起着關鍵作用。這項研究雖然耗費了大量精力，最終取得的漂亮成果令人欣慰。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Open Biology
論文：Unravelling nicotinic receptor and ligand features underlying neonicotinoid knockdown actions on the malaria vector mosquito Anopheles gambiae
DOI：doi.org/10.1098/rsob.240057
