2026年3月4日，国际知名期刊《Journal of Insect Physiology》在线发表了题为“CRISPR/Cas9-mediated knockout of SPI51 reveals an essential role of protease inhibitors in silk fiber formation”的研究论文。该成果首次系统揭示了家蚕Kunitz型蛋白酶抑制剂SPI51在蚕丝蛋白合成、纤维结构构建及力学性能维持中的核心调控作用，打破了其仅参与抗菌防御的传统认知，为优质蚕丝品种培育提供了全新分子靶点。
研究借助CRISPR/Cas9基因编辑技术，成功构建了SPI51纯合敲除突变体，并通过系列实验系统探究了该基因对蚕丝形成的具体影响：蛋白表达分析与扫描电镜结果显示，SPI51 敲除突变体的蚕丝中，丝素蛋白核心亚基表达水平明显下调，丝素蛋含量较野生型大幅降低，证实SPI51是丝素蛋白合成过程中的关键调控因子。
丝素蛋白的变化进一步引发了蚕丝分子结构的改变，突变体蚕丝的 β- 折叠结构占比与结晶度均出现明显下降。这些结构变化最终直接导致了蚕丝力学性能劣化，使得蚕丝的强度和刚度显著下降。该研究首次阐明了SPI51在蚕丝形成中的全新调控机制，丰富了蚕丝蛋白酶抑制剂的生物学功能内涵，为深入理解丝腺内分子调控网络提供了全新视角。
西南大学为论文第一署名单位，张晓璐副教授为论文最后通讯作者，硕士生向真为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（项目编号：32200400）、重庆市自然科学基金（项目编号：CSTB2025NSCO-GPX0519）以及中央高校基本科研业务费专项资金（项目编号：SWU-KR24017）等基金的大力支持。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2026.104962