[发明专利]来自角蝇的抗凝血酶核苷酸和蛋白质

说明书

发明领域

本发明涉及预防家畜感染吸血昆虫的兽用疫苗和血栓症的医学治疗。

发明背景

据估计在美国每年由于外部寄生虫感染而引起的家畜产量的损失超过22.6亿美元(Byford等，(1992)美国科学杂志J.Anim.Sci,70:579-602)。在有关的5-6种主要节肢动物害虫种类中，西方角蝇Haematobia irritans linnaeus是最重要和分布最广的。在美国每年由它造成的家畜产量的经济影响估计达730.3百万美元。在加拿大，由于控制这种影响家畜产量的外部寄生虫，以1977年的美元价值计算，每年可以减少71-107百万美元的损失(Haufe和Weintraub(1985)加拿大昆虫学(Can.Entomol.)117:901-907)。而在南美洲，由这种吸血蝇造成的家畜产量的经济影响年均近10亿美元。

角蝇感染引起的生理学表现包括心率，呼吸频率和直肠温度的升高。另外，水消耗和尿生成以及尿氮分泌显著增加。血皮质醇浓度也明显增加。体重增加减缓，活动增多，和食草量减少也有报道(Schwinghammer等(1986)经济昆虫学杂志(J.Econ.Entomol.)79:1010-1014)。

西方角蝇(H.irritans)雌雄成虫阶段是一天24小时内间断地吸血的专性外部寄生虫。不象其它短暂吸血的双翅目昆虫(黑蝇，蚊子，马蝇，厩螫蝇)，西方角蝇的有翼成虫仍逗留在牛宿主上，当需要营养时，将其口器反复地插入皮肤吸食。Harris等(1974)Ann.Entomol.Soc.Am.67:891-894，注意到在实验条件下，雌性西方角蝇平均每天用163分钟吸食，雄性平均每天用96分钟吸食。由于每天吸食次数的不同，每只雌性西方角蝇平均每天摄取17.1mg血，而雄性西方角蝇平均每天吸取12.1mg血(Harris和Frazer(1970)Ann.Entomol.Soc.Am.63:1475-1476)。

描述西方角蝇唾液腺的生理学，尤其是涉及吸血的科学文献很少。Hori等，(1981)Appl.Ent.Zool.16:16-23比较了西方角蝇和厩螫蝇(Stomoxys calcitrans(Linnaeus))消化道和唾液腺中几种消化酶的类别。在西方角蝇的唾液中测到微弱的氨肽酶活性，提示存在于消化道中的蛋白酶和糖苷酶专门负责消化血液。

西方角蝇H.irritans linnaeus与H.i.exigua de Meijere是一亚类，后者是在澳大利亚和南半球的某些地方出现的水牛蝇。Kerlin和Hughes(1992)医学和兽医昆虫学(Med.Vet.Entomol.)6:121-126，比较了H.irritans exigua、微小牛蜱(Boophilusmicroplus(Canestrini))、埃及伊蚊(Aedes aegypti(Linnaeus))和铜绿蝇(Lucilia cuprina(Wiedemann))四种寄生的节肢动物唾液中的酶，观察到这四种昆虫间唾液中的酶是不同的，这明显反映了它们不同的摄食策略。这些不同主要在于糖苷酶和蛋白酶活性的种类和水平。用5-羟色胺刺激并收集H.irritans exigua的唾液，然后用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，银染产生7-8条带。在这个种类的唾液和唾液腺提取物(SGE)中可模糊地检测到腺苷三磷酸双磷酸酶活性，提示这个亚种不能以与其它许多吸血节肢动物相同的方式阻止牛血小板的凝集(Ribeiro(1987)昆虫学综述年鉴(Ann.Rev.Entomol.)32:463-478)。

更进一步，对暴露于H.irritans exigua的牛的免疫反应的研究显示产生了针对一些但不是所有的水牛蝇(buffalo fly)抗原的高水平的循环抗体；尽管如此，吸食曾暴露于H.irritans exigua的家畜的蝇之死亡率并不比以不曾暴露于H.irritans exigua的家畜为食的蝇高(Kerlin和Allingham(1992)兽医寄生虫学(Vet.Parasitol.)43:115-129)。

在过去的十年间，有关阐明吸血节肢动物采用的生物化学策略已取得了进展。尽管至少在80年前已经知道在节肢动物吸血昆虫的唾液中存在抗凝血剂，直到最近才纯化了一些活性成份并确定了其分子结构。现已明确凝血因子如因子Xa和凝血酶(因子Ⅱ)，即出现在凝血级联反应中的连接物，经常是作用的靶子。