溴氰菊酯(Deltamethrin,DM)是目前已知最有效杀虫剂之一,被广泛用于防治作物害虫和卫生害虫,但其广泛使用不仅导致了全球性的害虫抗药性,还造成环境污染以及对哺乳动物的各种毒性效应。因此,深入研究的抗性机理具有非常重要的意义。小G蛋白Ran(Ras-related nuclear protein)具有多种生物学功能,最为突出的功能是调控核酸、蛋白质等大分子的核质转运。我们前期研究发现,DM应激可显著提高黑腹果蝇Kc细胞中Ran的表达水平,过表达Ran能够提高细胞存活率,干扰Ran则效果相反,这表明Ran参与DM的应激反应。Keap1-Nrf2-ARE是一种氧化应激通路,当受到活性氧或亲和剂攻击后,核转录因子Nrf2移位进入细胞核,与抗氧化反应元件(ARE)结合,激活抗氧化基因和解毒酶的表达,进而抵抗外来化合物和氧化应激的伤害。我们前期研究也发现,在DM处理的Kc细胞中,Nrf2在细胞核中的含量升高,受Nrf2驱动的靶基因如CYP450、CAT、GST、SOD等的表达水平也明显升高;干扰或过表达Nrf2和Keap1的实验也证实Keap1-Nrf2-ARE通路与DM解毒存在关联。本研究进一步探讨小G蛋白Ran在溴氰菊酯应激中与Keap1-Nrf2-ARE等信号通路的关联与作用。主要结果如下:1)DM应激改变了Ran蛋白在细胞核和细胞质中的分布,使细胞核中Ran的含量增加;2)DM应激下,过表达Ran的Kc细胞中,Nrf2蛋白在细胞核中的含量增加,下游解毒基因(Cyp4d20,Cyp4ae1,Gst D5,Sod3等)的m RNA表达水平明显升高,细胞凋亡率明显降低;3)RNAi干扰Ran和核转运因子Ntf2的表达,则削弱了Nrf2蛋白的入核能力,降低下游解毒酶基因的表达水平,DM诱导的细胞凋亡也大大升高。4)Dif蛋白在细胞核中的表达量会受到DM应激的影响;过表达Ran会增加DM应激下Dif的入核,同时会提高Dif和下游抗菌肽基因Drsl1的m RNA表达水平;而干扰Ran或Ntf2的表达会呈现与上述相反的结果。上述结果表明小G蛋白Ran很可能通过影响DM应激下核转录因子Nrf2和Dif的入核能力,进而影响Keap1-Nrf2-ARE通路和Toll通路在DM应激下的作用,为进一步研究果蝇Kc细胞耐受DM应激的作用机理提供了新见解。