1月23日，由中國科學院主管的綜合性期刊《National Science Review》（國家科學評論）在線發表了華南師范大學生命科學學院昆蟲科學與技術研究所李勝教授團隊題為“Inter-organelle communication dynamically orchestrates juvenile hormone biosynthesis and female reproduction”（細胞器間通訊動態調控保幼激素生物合成以及雌性生殖）的研究論文。該論文首次從“細胞器互作”視角，系統深入地揭示了昆蟲激素合成的分子細胞學調控機制。生命科學學院青年英才朱仕明、劉方方以及已畢業碩士研究生陳曉毅為該論文的共同第一作者，李勝教授為該論文唯一通訊作者，華南師范大學為該論文的第一完成單位。該研究得到了國家自然科學基金、深圳市科技計劃項目、廣東省自然科學基金以及中國博士后基金等項目的資助，還得到了多位國內外合作伙伴的支持和幫助。

保幼激素（juvenile hormone, JH）是昆蟲咽側體合成分泌的倍半萜類激素，調控變態發育和生殖，具有重要的生理功能。在大多數昆蟲中，JH作為促性腺激素主導雌性成蟲生殖。因此，對JH合成的研究在理解昆蟲生殖調控方面具有重要意義。李勝教授團隊前期研究發現胰島素和營養信號（IIS-TORC1）通過誘導咽側體中JH的合成，促進雌性成蟲生殖（2018, Nature Communications; Development, 2020）。然而，對于這一過程的具體作用機制尚不清楚。

基于前期研究基礎，本研究結合轉錄組學、分子生物學和細胞生物學等技術手段，發現：在咽側體細胞中，類胰島素多肽ILPs和allatostatin（AST）神經肽結合膜受體后，分別激活IIS-TORC1信號和AST信號，二者拮抗性地調節由內質網RyR受體（ryanodine receptor）介導的鈣離子釋放；鈣離子通過磷酸化鈣調激酶CaMKII，激活細胞核定位的CREB-CBP途徑，1）在轉錄和表觀水平上調控HMGR、Jhamt和Cyp15a1等JH合成酶關鍵基因的表達，2）通過調控線粒體相關基因Aco2、ETFB和SLC25A6等的表達提高咽側體細胞中三羧酸循環（TCA cycle）和氧化磷酸化（OXPHOS）等代謝過程的活性，從而促進JH合成。與此同時，線粒體活性與細胞核轉錄活性具有交互調節的作用，形成正反饋調節回路。上述咽側體細胞中細胞膜、內質網、細胞核及線粒體等細胞器間的信號通訊互作網絡，驅動了雌性生殖周期中JH合成及其水平的動態改變，從而實現對生殖過程的精準調控。

綜上所述，本研究揭示了昆蟲咽側體細胞中細胞器互作調控JH動態合成的分子機制。研究成果將為以生殖為靶標的害蟲防控策略提供理論指導，也為高等動物激素的合成機制研究提供借鑒。

李勝教授團隊長期聚焦于激素和營養調控昆蟲發育的分子機制，取得了一系列原創性和開拓性的研究成果，引領該研究方向的發展。

論文鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf022