昆虫研究所李胜教授团队在PNAS上发表昆虫变态发育重要研究成果

4月11日，国际著名期刊PNAS《美国国家科学院院刊》在线发表了我校生命科学学院、昆虫科学与技术研究所李胜教授团队完成的研究论文“The AMPK-PP2A axis in insect fat body is activated by 20-hydroxyecdysone to antagonize insulin/IGF signaling and restrict growth rate”（昆虫蜕皮激素激活AMPK-PP2A以拮抗胰岛素信号和抑制个体生长）。

动物最终个体大小的调控机制一直以来都是发育生物学的一个既重要又困难的科学问题。在昆虫中，蜕皮激素（20-hydroxyecdysone，20E）通过诱导昆虫蜕皮和变态来决定个体生长时间,而胰岛素/类胰岛素样肽信号通路（Insulin/Insulin-like growth factor signaling，IIS）调控昆虫生长速率；两者共同决定昆虫个体大小。前期研究显示在果蝇脂肪体细胞中阻碍20E信号可以诱导脂肪体细胞中IIS信号上升，同时抑制细胞自噬的发生，表明20E还可通过拮抗IIS而限制生长速率，但潜在分子机制尚不清楚。李胜团队经历多年的潜心研究，在果蝇和家蚕中发现：20E通过激活脂肪体中AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）和蛋白磷酸酶2A（PP2A）来拮抗IIS信号和抑制个体生长。AMPK是传递能量信号而调控细胞生长的关键因子。在家蚕的蜕皮时期和果蝇的游走时期，高滴度的20E激活AMPK，继而激活PP2A，通过去磷酸化作用抑制胰岛素受体（InR）、蛋白激酶B（AKT）和整个IIS。脂肪体中AMPK-PP2A的激活和IIS信号的抑制都会减少昆虫摄食，并最终限制生长速率和个体大小。本研究发现了AMPK-PP2A在20E和IIS信号通路中的桥梁作用，加深理解了激素和营养形成的信号网络调控昆虫变态发育的分子机制，进一步解释了昆虫“蜕皮时不摄食，摄食时不蜕皮”的重要生物学意义，对动物生长发育和个体大小的调控机制具有重要指导作用。

《美国国家科学院院刊》，全名《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》，简称PNAS，是综合性国际顶尖学术期刊，2019年最新发布的影响因子为9.58。李胜团队长期研究昆虫变态发育的激素和营养调控机制及其进化规律，取得一系列原创性和开拓性的研究成果，引领了该研究方向的发展。袁冬伟博士、周顺博士和刘素宁博士为共同第一作者，李胜教授为通讯作者，华南师范大学为通讯作者单位。该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研究开发计划等项目的资助，还得到了多位国内外合作伙伴的支持和帮助。论文还得到了Faculty 1000推荐，认为这项研究成果是近年来昆虫发育遗传学领域的重大突破之一。

全文链接 www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2000963117