延长昆虫寿命的药剂及其鉴别方法技术

本发明专利技术公开了一种鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法，采用的装置为玻璃微电极喂食装置，包括以下步骤：1)、经口对昆虫进行药剂递送作为实验组，检测实验组取食量较对照组是否有显著差异；从而获得实验组与对照组试虫的平均每头取食量无显著差异情况下的药剂有效用量；2)、用有效药量的药剂对昆虫进行口服喂药实验，检测试虫的生存情况；若试虫的存活率分析结果显示实验组较对照组平均寿命延长且统计结果有显著性差异，则判定该药剂可延长该昆虫寿命；反之，则判定该药剂会缩短该昆虫寿命。采用上述方法鉴定所得的能延长昆虫寿命的药剂为以下任意一种：MEK1/2抑制剂、FTPase抑制剂、mTOR抑制剂。

Medicament for prolonging insect life and its identification method

The invention discloses a method for identification of insect life influence of medicament, the device is a glass microelectrode feeding device, which comprises the following steps: 1), oral on insects for agent delivery as the experimental group, the experimental group detected intake compared with the control group, whether there is a significant difference; so as to obtain the effective dosage of medicament in experimental group and control group of insects per head intake had no significant difference between cases; 2), agent with effective dosage of oral medicine for insect survival experiment, detection of insects; if the larvae survival rate analysis results showed that the experimental group compared with the control group, the average life expectancy and the difference was statistically significant. It is judged that the agent can prolong the life of insects; on the other hand, it is judged that the agent will shorten the life of insects. One of the drugs that could prolong insect longevity was identified as MEK1/2 inhibitors, FTPase inhibitors, and mTOR inhibitors.

【技术实现步骤摘要】
延长昆虫寿命的药剂及其鉴别方法
本专利技术属于生物
，涉及一种用于鉴别延长昆虫寿命的药剂的方法，以及由此筛选出的几种药剂。
技术介绍
寄生蜂是重要的生物防治材料之一，通过寄生有害生物致其死亡来达到降低害虫数量的防治效果。在利用寄生蜂防治有害生物的过程中，其寿命的长短在很大程度上影响其在生物防治中的实际效果和经济价值。丽蝇蛹集金小蜂(Nasoniavitripennis)是一种蝇类蛹期特异性寄生蜂，通过取食蛹内组织而生长，最终致使蝇蛹死亡，具有很好的生物防治的应用前景。同时，Nasonia是进行发育生物学和进化遗传学研究的一个理想的模式生物，它具有许多优点：首先Nasonia可以在室内继代饲养，其寄主蝇蛹也容易获得；其次它生活周期较短(大概2周)且可以在幼虫状态低温储存长达2年；第三，Nasonia已有报道基因组全序列，具有可视分子标记。基于以上优点，以膜翅目昆虫为模式研究其寿命调控，既可以从基因层面上研究生物寿命的影响因子及其作用程度，模拟延缓衰老的过程，以便控制其寿命以获得更好的经济效益，也可以为其他生物的研究提供参考，帮助我们进一步了解高等生物的衰老过程，为筛选延缓衰老的药物提供理论支持。目前已有很多对寿命有关键影响作用的基因或基因家族在果蝇中被鉴定出来，这些基因都是在生物生长代谢过程中起重要作用的基因，或者与压力应激调控有关的基因。他们参与了不同信号通路，包括胰岛素/胰岛素样生长因子-1信号通路(insulin/Insulin-likeGrowthFactor-1(IIS)signaling)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)途径、雷帕霉素靶蛋白(TargetofRapamycin，TOR)途径和Jun氨基端激酶(JNK)途径等。在衰老机制的研究方面，被研究得最多也最重要的信号通路就是胰岛素/胰岛素样生长因子-1信号通路(IIS)。在酵母、线虫、果蝇、小鼠等模式生物中，抑制胰岛素/胰岛素样生长因子-1信号通路(IIS)都能够健康地延长生物体的寿命。IIS在进化上十分保守，在从酵母到人体内都能发现类似的胰岛素通路，因而被认为是寿命决定中一个非常重要的信号途径。IIS在多细胞有机体中有着广泛的调控功能，IIS上的突变可以影响生物的生长发育、代谢平衡、繁殖力、抗逆性及寿命。降低IIS而延寿的关键是Foxo转录因子通过PI3K-Akt-Foxo支路的调节作用。然而最近据Slack等报道，Ras-Erk-ETS信号通路中Ras基因及其下游信号影响因子Erk和ETS转录因子对果蝇的衰老调控有关键作用。Ras基因是IIS通路的一个完善的信号中路，这一研究显示，抑制Ras基因足以降低IIS信号，进而延长果蝇寿命。直接降低Ras或Erk的活性也会使果蝇寿命延长。此外，E-twentysix(ETS)的转录阻遏蛋白Anterioropen(Aop)因其可造成IIs信号降低而延长寿命。Ras-Erk-ETS和PI3K-Art-Foxo对寿命的调控作用在同一量级。Ras和MEK1/2是Ras-Erk-ETS信号通路上的基因，而FTPase抑制剂作用的靶分子是细胞信号转导通路中的Ras蛋白，FTase抑制剂抑制Ras的活化，也可以通过抑制GGTase进而抑制其他类Ras基因GTPase的活化。TOR通路是进化上很保守的调控蛋白合成和生长发育的一条信号通路，在人体内调控多种疾病发生，如癌症、糖尿病和心脏功能障碍，同时参与多种生理过程，影响寿命。果蝇TOR(dTOR)也参与了维持果蝇正常生长发育等生物过程。TOR(TargetofRapamycin)通路与IIS有着广泛的相互作用。抑制IIS会降低TOR活性从而延长寿命。在节食条件下编码胰岛素样肽的基因转录水平会降低而延长果蝇寿命(Mair&Dillin,2008；Min,Yamamoto,Buch,Pankratz,&Tatar,2008)，然而去除这些基因却会导致食物消耗水平增加寿命延长(Clarke,Broughton,Andrews,&Partridge,2010)。节食条件即降低摄食量又不致营养不良，是与IIS和TOR通路相关的。具体地说抑制TOR活性对寿命的效果与节食的效果是相似的(Partridge,Alic,Bjedov,&Piper,2011)。对成虫喂食TOR抑制剂雷帕霉素会导致自我吞噬作用和蛋白合成的变化从而延长寿命。雷帕霉素同样能延长IIS突变型和节食作用下的果蝇的寿命(Bjedovetal.,2010)。另外，dFOXO也被发现参与了节食的反应。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法及所得的药剂。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法，采用的装置为玻璃微电极喂食装置，包括以下步骤：1)、经口对昆虫进行药剂递送作为实验组，检测实验组取食量较对照组是否有显著差异；从而获得实验组与对照组试虫的平均每头取食量无显著差异情况下的药剂有效用量；目的是排除因取食量差异对试虫寿命造成的影响；2)、用有效药量的药剂对昆虫进行口服喂药实验，检测试虫的生存情况(对存活率和取食量进行统计分析和多重比较)；若试虫的存活率分析结果显示实验组较对照组平均寿命延长且统计结果有显著性差异，则判定该药剂可延长该昆虫寿命；反之，若试虫的存活率分析结果显示实验组较对照组平均寿命缩短且统计结果有显著性差异，则判定该药剂会缩短该昆虫寿命。作为本专利技术的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法的改进：昆虫为寄生蜂。作为本专利技术的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法的进一步改进：所述步骤1)中，对药剂有效成分进行梯度浓度的递送实验，梯度浓度为10μM、50μM和100μM；从而获得实验组与对照组无显著差异情况下的药物有效用量。备注说明：本专利技术根据寄生蜂个体大小，参考果蝇药理学试验的药物剂量进行设置。作为本专利技术的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法的进一步改进：所述药剂的用途为以下任意一种：通过降低MEK1/2表达，调控Ras-Erk-ETS信号通路(trametinib)；通过降低法尼基转移酶表达，抑制Ras蛋白激活(costunolide)；通过降低mTOR表达，调控TOR信号通路(rapamycin)。作为本专利技术的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法的进一步改进：药剂有效成分(即所用的抑制剂)为：MEK1/2抑制剂；或FTPase抑制剂；或mTOR抑制剂。作为本专利技术的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法的进一步改进：所述药剂为以下任意一种：作为有效成分的Trametinib(GSK1120212)以及作为辅助成分的DMSO、CremophorEL、PEG400和蔗糖；作为有效成分的Costunolide以及作为辅助成分的DMSO、Tween-80和蔗糖；作为有效成分的Rapamycin(Sirolimus)以及作为辅助成分的DMSO、CMC、Tween-80和蔗糖。作为本专利技术的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法的进一步改进：作为有效成分的trametinib的有效用量约为1.5～2ng/头/天(例如为1.66ng/头/天)，作为有效成分的rapamycin的有效用量约为2.5～3ng/头/天(例如为2.74ng/头/天)，作为有效成分的cos本文档来自技高网...

【技术保护点】
鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法，其特征是：采用的装置为玻璃微电极喂食装置，包括以下步骤：1)、经口对昆虫进行药剂递送作为实验组，检测实验组取食量较对照组是否有显著差异；从而获得实验组与对照组试虫的平均每头取食量无显著差异情况下的药剂有效用量；目的是排除因取食量差异对试虫寿命造成的影响；2)、用有效药量的药剂对昆虫进行口服喂药实验，检测试虫的生存情况；若试虫的存活率分析结果显示实验组较对照组平均寿命延长且统计结果有显著性差异，则判定该药剂可延长该昆虫寿命；反之，若试虫的存活率分析结果显示实验组较对照组平均寿命缩短且统计结果有显著性差异，则判定该药剂会缩短该昆虫寿命。

【技术特征摘要】
1.鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法，其特征是：采用的装置为玻璃微电极喂食装置，包括以下步骤：1)、经口对昆虫进行药剂递送作为实验组，检测实验组取食量较对照组是否有显著差异；从而获得实验组与对照组试虫的平均每头取食量无显著差异情况下的药剂有效用量；目的是排除因取食量差异对试虫寿命造成的影响；2)、用有效药量的药剂对昆虫进行口服喂药实验，检测试虫的生存情况；若试虫的存活率分析结果显示实验组较对照组平均寿命延长且统计结果有显著性差异，则判定该药剂可延长该昆虫寿命；反之，若试虫的存活率分析结果显示实验组较对照组平均寿命缩短且统计结果有显著性差异，则判定该药剂会缩短该昆虫寿命。2.根据权利要求1所述的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法，其特征是：昆虫为寄生蜂。3.根据权利要求2所述的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法，其特征是：所述步骤1)中，对药剂有效成分进行梯度浓度的递送实验，梯度浓度为10μM、50μM和100μM；从而获得实验组与对照组无显著差异情况下的药物有效用量。4.根据权利要求1～3任一所述的鉴别影响昆虫寿命的药剂的方法，其特征是所述药剂的用途为以下任意一种：通过降低MEK1/2表达，调控Ras-Erk-ETS信号通路(trametinib)；通过降低法尼基...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶恭银，熊时姣，黄佳，滕子文，方琦，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33