2.Nutritional and hormonal regulation of mitochondrial biogenesis drives fat body remodeling for reproductive competence

研究背景

• 昆虫脂肪体类似哺乳动物的肝脏和脂肪组织，是卵黄生成的主要场所，在幼虫到成虫阶段经历显著的结构和功能变化。

• 线粒体生物发生和功能对细胞增殖和组织再生至关重要，PGC-1α 是线粒体生物发生的关键调节因子，但在昆虫脂肪体发育中的作用尚不清楚。

• Juvenile hormone（JH）和营养感知通路 TORC1 协同调节生殖相关基因表达，但它们在脂肪体重塑中的作用机制尚不明确。

主要结果

1. 脂肪体重塑与线粒体生物发生：成虫羽化后脂肪体经历细胞增殖，RNA-seq 和代谢组学分析显示线粒体相关基因和代谢物显著上调，线粒体数量和功能增强。

2. PGC-1α 的关键作用：敲除 PGC-1α 减少线粒体生物发生、脂肪体细胞数量、Vg 合成和卵巢发育，表明其在脂肪体重塑和 Vg 合成中的关键作用。

3. CREBB 对 PGC-1α 的转录调控：CREBB 结合 PGC-1α 启动子并激活其转录，敲除 CREBB 导致线粒体生物发生和脂肪体重塑受损。

4. TORC1 和 JH 对 CREBB 的调节：TORC1 和 JH 通过调节 CREBB 的表达和磷酸化来调控线粒体生物发生和脂肪体重塑。

研究意义

• 揭示了 JH/TORC1/CREBB/PGC-1α/ 线粒体生物发生轴在脂肪体重塑和昆虫生殖中的分子机制。

• 为理解变态后脂肪体发育提供了新视角，为害虫控制提供了潜在的分子靶点。

氨基酸和JH对线粒体生物发生的调控驱动脂肪体重塑以获得生殖能力的模式图