四氢生物蝶呤（tetrahydrobiopterin,BH4）是一氧化氮合酶（nitric oxide synthase,NOS）的必需辅酶。NOS是生成一氧化氮（nitric oxide,NO）的关键酶,NO是一种重要的细胞信号分子。BH4在许多生物过程中起关键作用。墨蝶呤还原酶（sepiapterin reductase,SPR）是BH4从头合成途径中的关键酶。为了提高由SPR突变所导致的人类BH4缺乏症的诊断和治疗效率,尚需在不同的模式动物中开展大量研究。本实验室前期研究表明,家蚕（Bombyxmori）SPR（BmSPR）的基因突变导致其活性部分或全部丧失是黄体色突变体（lem）及其等位致死体（leml,二龄起蚕后致死）表型的遗传原因。为了了解NOS/NO水平及其调控的氧化应激反应是否参与leml蚕体的致死过程,本论文以BH4缺陷型家蚕品系ah09（lem）和a65（leml）、野生型家蚕p50及家蚕BmN细胞系等为实验材料开展相关研究,获得如下研究结果。家蚕基因组中存在BmNOS1和BmNOS2两个NOS基因,通过对p50、a65和ah09的研究发现家蚕主要表达BmNOS1。针对ah09和p50的比较研究结果表明,BmNOS1在ah09五龄三天幼虫的头部、丝腺、生殖腺和气管等组织中的转录水平明显低于p50,且在其头部、表皮、中肠、丝腺和脂肪体等组织中的NOS酶活均低于p50,说明一定程度的BH4缺乏影响了蚕体若干组织中的NOS表达水平。基于a65与p50的对比实验结果发现在BH4严重缺陷的a65中,BmNOS1的转录水平、酶活水平和NO浓度均显著低于野生型,而超氧阴离子的含量则显著高于野生型。并且,当在BmN细胞中敲低BmSpr（RNAi-BmSpr）的表达时,重复获得类似的结果。为了进一步鉴定NOS在此类生理指标变化过程中的作用,我们用NOS抑制剂L-NAME孵育BmN细胞后再次调查,发现可明显导致细胞中NO的减少和超氧阴离子的增加,从而直接导致细胞增殖能力的下降。另外,几种抗菌肽基因,Attacin2、Cecropin B6、Cecropin D和Defensin等,在 BH4 缺陷型家蚕a65、RNAi-BmSpr 和L-NAME孵育的BmN细胞中的转录表达水平均被下调,说明BH4的合成不足引起的NO含量下降可影响蚕体的免疫功能。我们的体内外研究结果证实了BmNOS1在家蚕中具有重要的生理功能,leml突变体由于严重缺乏BH4,导致NOS的解偶联,进而引起下游一系列氧化应激反应,极有可能对leml幼虫的细胞和机体产生致死性毒害作用。