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Autophagy|家蚕Nd突变品系的自噬缺陷
发布时间: 2025年06月17日 15:00   作者:张艳   审核人:侯勇  来源:   浏览次数:

2025年5月30日,中心研究团队在国际学术期刊《Autophagy》上发表了题为“Defective autophagy in a fibroin secretion-deficient silkworm mutant”的研究成果,该研究发现裸蛹(Nd)家蚕突变体的丝腺发育异常与自噬功能紊乱密切相关,为深入理解自噬机制以及蛋白聚集疾病的防治提供了新线索,并且对家蚕遗传育种研究及蚕丝产业的发展亦有推动作用。

细胞通过自噬及时清理异常蛋白和受损细胞器,让细胞保持健康稳态。因而,自噬功能障碍会导致蛋白质异常堆积,引发癌症及神经退行性疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病)。例如,淀粉样前体蛋白(APP)和超氧化物歧化酶1(SOD1)等基因突变会破坏自噬,导致神经元死亡和记忆丧失。果蝇作为经典的模式动物,被广泛用于研究神经退行性疾病。

家蚕(Bombyx mori)可以大量产丝,是重要的经济昆虫。家蚕Nd突变体因丝素重链基因突变导致丝蛋白聚集在后部丝腺细胞中,使其严重萎缩退化。此前有研究发现,Nd突变体丝腺细胞中的差异基因与参与人类神经退行性疾病的自噬通路基因高度重合,表明家蚕或可作为研究这类疾病的新型动物模型。

本研究观察到Nd突变体丝腺退化的表型非常明显,包括p62蛋白和泛素化蛋白在内的自噬底物异常积累,表明自噬流受阻,丝腺细胞无法及时清除突变的丝素蛋白;进一步研究发现Nd突变体的溶酶体无法维持正常酸性环境,导致溶酶体中的组织蛋白酶L活性下降;通过酸性纳米颗粒恢复溶酶体酸性后,后部丝腺的退化现象显著缓解。这项研究揭示了家蚕在蛋白聚集疾病研究中的独特价值——其丝蛋白突变表型与人类神经退行性疾病的分子病理具有显著同源性,这一发现为探索蛋白聚集疾病的防治提供了新线索。

西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心硕士研究生夏建华与陈海琴为本文共同第一作者,张艳副教授、董照明副研究员和赵萍教授为论文共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(32202750,32270547)、中央高校基本科研业务费专项资金(Swu-XDJH202309)以及重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX0582,2023NSCQ-MSX2353)的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1080/15548627.2025.2510843