昆虫多巴胺及其受体的研究进展及展望

摘要

多巴胺(dopamine,DA)是一种重要的神经递质,通过特异地结合其相关的多巴胺受体(dopamine receptors,DARs)发挥作用.昆虫DARs可分为D1-like DARs,D2-like DARs和多巴胺/蜕皮激素受体(dopamine/ecdysteroid receptor,DopEcR).D1-like DARs包含两种亚型即DOP1和DOP2,都能偶联Gs蛋白引起胞内cAMP上升,且DOP2还能偶联G.蛋白引起胞内Ca2+浓度升高;D2-like DARs只有一种亚型DOP3,偶联Gi蛋白导致胞内cAMP下降;DopEcR可以同时被DA和蜕皮激素激活.本文综述了近年来关于昆虫DA的调控、多巴胺神经元、DARs的药理学特性及生理功能等方面的研究进展.DA合成、转运和降解过程中的基因调控昆虫的多种表型,如表皮黑化、翅的颜色和图案等.DA在多巴胺神经元中合成和释放,不同类型的多巴胺神经元参与调控不同的功能.随着近年来单细胞测序和DA实时成像技术的兴起,这将有利于进一步探讨特异神经元的功能.不同昆虫DARs的激动剂和拮抗剂活性存在很大异同,这些药理学差异将为以昆虫DARs为作用靶标开发高效选择性杀虫剂提供重要依据.DARs参与调控昆虫的多种生理与行为过程,如取食、学习、记忆、遗忘、求偶、交配、睡眠及觉醒等.随着CRISPR/Cas9技术在不同昆虫中成功地应用,以及结合模式昆虫黑腹果蝇中丰富的遗传学操作手段,这些都将有利于精准解析DARs的功能.