
【化】 juvenile hormone (JH)
defend; keep; protect
children; under age; young
hormone
【化】 hormone
【醫】 excitatory autacoid; hormone; hormonic autacoid; incretion
保幼激素(Juvenile Hormone,JH)是昆蟲體内由咽側體分泌的一類萜烯類化合物,屬于昆蟲發育調控系統的核心組成部分。其英文術語"Juvenile Hormone"直接對應中文"保幼激素",在《昆蟲生理學學術詞典》中被定義為"維持幼蟲特征并抑制變态發育的關鍵激素"。
從生物學功能角度,保幼激素通過調控基因表達影響昆蟲蛻皮過程。具體作用包括:1)抑制成蟲盤細胞分化,維持幼蟲或若蟲形态特征;2)與蛻皮激素協同調節表皮蛋白合成;3)參與生殖腺發育和卵黃蛋白生成。美國國家生物技術信息中心(NCBI)的研究表明,JH受體Met/Gce複合體的發現揭示了其分子作用機制(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4230961/)。
在應用領域,該激素被用于害蟲生物防治,例如通過JH類似物幹擾褐飛虱等農業害蟲的發育周期。2023年《自然·化學生物學》期刊報道了新型JH拮抗劑可特異性阻斷埃及伊蚊的羽化過程(https://www.nature.com/articles/s41589-023-01305-6)。中國科學院動物研究所的長期監測數據顯示,保幼激素濃度變化與東亞飛蝗種群密度存在顯著相關性。
最新研究進展聚焦于基因編輯技術對JH通路的調控。2024年《細胞報告》證實,通過CRISPR-Cas9敲除JH合成基因可誘導果蠅提前變态(https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(24)00562-0)。英國皇家昆蟲學會的年度報告指出,全球已鑒定出JH家族7種結構變體,其中JH III在鱗翅目昆蟲中占比達89%。
保幼激素(Juvenile Hormone,JH)是昆蟲體内由咽側體分泌的一類重要内源激素,主要調控昆蟲的變态發育、生殖及生理功能。以下從定義、分泌來源、類型、作用機制和應用五個方面詳細解釋:
保幼激素屬于萜烯類化合物,由昆蟲的咽側體分泌。其核心功能包括:在幼蟲期抑制成蟲特征出現,維持幼蟲形态;在成蟲期促進卵巢發育和生殖調控。
目前已從鱗翅目昆蟲中分離出4種天然保幼激素,分别為JH0、JH1、JH2、JH3。不同發育階段主導類型不同:
其化學結構為含環氧基的倍半萜類化合物,例如JHⅢ的分子式為$mathrm{C{16}H{26}O_3}$。
保幼激素與蛻皮激素共同調控昆蟲發育:
由于天然JH易降解且合成困難,人工合成了保幼激素類似物(JHA),用于害蟲防治:
近年研究發現,JH的合成受細胞器間通訊動态調控,例如線粒體與内質網的互作影響咽側體激素分泌效率。這為開發新型害蟲控制策略提供了分子靶點。
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