近日，我院沈杰教授团队联合梁沛教授团队在综合性期刊《高级研究杂志》（Journal of Advanced Research）在线发表了题为《自组装纳米递送平台提升草地贪夜蛾广谱药剂敏感性》（Self-assembled co-delivery nanoplatform for increasing the broad-spectrum susceptibility of fall armyworm toward insecticides）的研究论文。该研究建立了一种自组装纳米递送平台，可提升草地贪夜蛾对杀虫剂的广谱敏感性，治理代谢抗性。

不科学的杀虫剂使用已导致害虫对几乎所有类别的杀虫剂产生抗性。增强解毒代谢能力是抗性产生的常见机制。草地贪夜蛾已经发展出对杀虫剂的抗性，这种抗性与解毒基因的过度表达有关。基于此，该研究设计了一种多元纳米制剂，以增加其对杀虫剂的广谱敏感性。使用基因干扰、转录组测序、和酶活性测定确认了转录因子Nrf2在解毒中的调控功能。采用星型阳离子聚合物（SPc）构建了一种杀虫剂/SPc/ dsNrf2复合物，使用等温滴定量热法、动态光散射法和透射电镜解析了其自组装的作用机制。使用荧光示踪技术检测了SPc负载的dsRNA的体内外递送效率。融合细菌表达系统和纳米递送系统，创建了一种多元纳米制剂，并在实验室和田间测试了其生物活性（图1）。

图1 多元纳米制剂的研发及其作用机制示意图

该研究证明了Nrf2在调控草地贪夜蛾解毒中的关键作用，发现沉默Nrf2可以抑制解毒基因的表达并增加害虫对杀虫剂的敏感性。采用纳米载体SPc建立了一个可同时装载递送dsNrf2和杀虫剂的纳米自主装平台。纳米尺度的杀虫剂/SPc/dsRNA复合物在细胞水平和活体水平上均具有较高的递送效率。杀虫剂/SPc/dsNrf2复合物的杀虫活性显著提高，对氯虫苯甲酰胺的增效比为5.43-6.25，对甲维盐的增效比为4.45-15.00。最后，该研究使用细菌表达系统和纳米递送系统，开发了一种多元纳米制剂，具有良好的叶片保护和害虫控制效果。该研究提供了一种革命性和通用的策略，以增加杀虫活性和减少应用剂量。

我院沈杰教授、张雷副教授和闫硕副教授为该论文的通讯作者，闫硕副教授为论文的第一作者。我院高希武教授、梁沛教授、史雪岩教授，北京化工大学尹梅贞教授，我院硕士生李明键、胡梦凡，博士生蒋沁宏、李名珊参与了该工作。本研究鸣谢我院博士后卢娟在论文润色方面提供的帮助。该研究得到了国家自然科学基金项目（32372631）、国家重点研发计划（2021YFD1400700, 2021YFC2600404和2023YFD1700304）的支持与资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.01.031。