蚊子蜕皮激素在发育和繁殖中的基本功能

类固醇激素控制昆虫和人类的性成熟和生殖。昆虫类固醇激素蜕皮激素作用于一种称为蜕皮激素导入剂(EcI)的膜转运体进入细胞并促进这些生理过程，但EcI在蚊子基因组中意外缺失。使用黄热病蚊埃及伊蚊，我们在此表明，蚊子使用替代蜕皮激素来促进依赖蜕皮激素的发育和繁殖。这些转运体也存在于包括果蝇在内的其他昆虫中，但由于其表达模式有限，它们对于苍蝇的发育和繁殖可能是不可或缺的。因此，我们的研究结果表明，类固醇激素输入者的差异表达能够实现组织和阶段特异性激素反应，并且一些蜕皮激素只能在某些物种中获得关键生理功能。一种名为蜕皮激素（ecdysone）的类固醇激素需要在转运蛋白的帮助下，才能进出细胞。

蜕皮激素对昆虫的重要作用

蜕皮激素在昆虫变态发育的过程中起到重要作用，没有蜕皮激素，昆虫就无法发育成熟、生育后代。很快Yamanaka教授证实，果蝇中的发现不是偶然：他们检验的所有昆虫中，蜕皮激素进入细胞的过程，都离不开这个蜕皮激素内向转运蛋白（Ecl）。如果能通过某些化合物阻断蚊子体内3种转运蛋白的功能，同时不影响Ecl的功能，就能实现仅仅针对蚊子的攻击手段：让蚊子停留在幼虫阶段，失去繁育能力；同时对其他昆虫是温和的，不会影响它们的生存。

蜕皮激素的作用机理

昆虫类固醇激素蜕皮激素需要一个膜转运体来进入其目标细胞。尽管一种名为蜕皮激素输入体（EcI）的有机阴离子转运多肽（OATP）在果蝇（Drosophila melanogaster）以及其他节肢动物物种中很可能发挥这种作用，但这种高度保守的转运体显然在蚊子中缺失。在这里，我们报告了另外三个OATPs，它们有助于蜕皮激素在果蝇和黄热病蚊子Aedes aegypti的细胞内的整合。这些额外的蜕皮激素转运体（EcI-2、-3和-4）对于果蝇的发育和繁殖是不需要的，这与EcI的主要作用是一致的。相反，在伊蚊中，EcI-2对蜕皮激素介导的发育是不可缺少的，而EcI-4对成年雌性蜕皮激素诱导的卵细胞生成至关重要。总之，我们的研究结果表明，这些额外的蜕皮激素转运体在蚊子的发育和繁殖中具有独特和重要的功能，使其成为蚊子蜕皮激素信号的物种和阶段性控制的有吸引力的分子靶标。