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阿维菌素类药物(avermectins，AVMs)是一类广泛应用于杀虫、杀螨和杀线虫的十六环大环内酯类药物。随着阿维菌素类药物使用时间及使用范围和使用量的增多，靶标生物对阿维菌素的抗性问题也日益严重。有关阿维菌素抗药性机理方面的研究过去主要集中在靶标抗性和代谢抗性方面，作为三个主要抗性机制之一的穿透抗性的机理却鲜有报道。本研究通过对果蝇幼虫和成虫进行阿维菌素敏感性差异分析比较，选用对阿维菌素敏感性更高并且筛选得到的抗性品系具有较高抗性倍数的果蝇幼虫作为阿维菌素穿透抗性的研究对象，并且从幼虫体壁构成与药物穿透相关的几丁质层、P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)以及细胞连接相关蛋白等多个角度探索果蝇幼虫对阿维菌素穿透抗性产生和调控的相关机理。 首先，对果蝇幼虫和成虫进行阿维菌素点滴染毒，发现幼虫即使体内阿维菌素含量比成虫低，但死亡率却比成虫高，表明幼虫对阿维菌素比成虫更敏感。通过对幼虫和成虫的体壁几丁质层厚度、P-gp表达水平、体外代谢阿维菌素的能力以及分子靶标(门控氯离子通道的A型γ-氨基丁酸受体(GABAAR)和谷氨酸受体α亚基(GluClα)）进行分析，发现幼虫体内P-gp的表达量低是导致其对阿维菌素比成虫更加敏感的主要机制。同时，测定幼虫和成虫的抗性倍数发现，抗性品系幼虫的抗性倍数比成虫要高很多。因此，果蝇幼虫被选择为研究对象。 对敏感品系和抗性品系幼虫进行分析发现，阿维菌素抗性品系幼虫存在阿维菌素的穿透抗性。抗性幼虫表皮中的几丁质层的增厚和阿维菌素外排转运子P-gp的表达上调导致了阿维菌素穿透抗性的产生。表皮生长因子受体(epidermal growthfactor receptor，EGFR)及其相关信号通路EGFR/AKT/ERK的激活介导了转录因子Relish的激活，近而调控了抗性幼虫中几丁质合成酶DmeCHS1/2和P-gp的上调表达，而EGFR信号通路的激活由阿维菌素与EGFR相互作用调控。上述结果显示，阿维菌素可以直接与EGFR发生相互作用，激活EGFR信号通路，并进一步激活Relish后上调P-gp和DmeCHS1/2表达，使得细胞阿维菌素外排能力增强和几丁质层增厚，从而产生穿透抗性。 在表皮组织中，除了几丁质层和P-gp，细胞连接也是调控阿维菌素穿透性的一个重要因素。比对敏感品系和抗性品系幼虫发现，抗性品系幼虫中粘附连接(adhesion junction)和间隔连接(septate junction)相关蛋白DE-cadherin、Dα-catenin、Armadillo和Coracle的表达高于敏感品系幼虫。抗性幼虫中磷酸激酶C(PKC)的激活上调了连接蛋白DE-cadherin、Dα-catenin、Armadillo和Coracle的表达。阿维菌素能够激活PKC信号，并且该信号的激活部分是由阿维菌素上调引起的细胞内钙离子浓度调控。上述结果表明，阿维菌素可以通过上调细胞内钙离子浓度激活PKC信号，导致连接蛋白的表达上调，使得细胞间的连接更紧密、细胞间阿维菌素穿透屏障功能增强。 综上所述，P-gp表达水平低导致了果蝇幼虫对阿维菌素比成虫更敏感。阿维菌素通过激活幼虫中EGFR和PKC信号通路上调DmeCHS1/2、P-gp和连接蛋白的表达，使幼虫表皮的穿透屏障功能增强，进入幼虫体内的阿维菌素减少，细胞外排阿维菌素能力增加，由此形成了幼虫对阿维菌素的穿透抗性。这些发现诠释了杀虫剂穿透抗性产生的机制，也为药物抗性产生的原因提供新的解释，有助于开发新的手段解决杀虫剂抗性的问题。