近日,中心夏庆友教授团队在国际期刊《Insect Science》在线发表最新研究成果《Silkworm as a model for NAD⁺-dependent lifespan regulation: Functional insights into BmNmnat1 and nicotinic acid》,首次系统建立家蚕作为研究NAD⁺依赖性寿命调控的无脊椎动物模型。
NAD⁺是调控能量代谢、DNA修复与细胞稳态的关键分子,在哺乳动物衰老研究中备受关注。然而,其在昆虫等无脊椎动物中的功能机制仍缺乏系统解析。本研究通过对多个家蚕品系进行寿命比较,发现长寿品系体内NAD⁺水平显著更高,同时NAD⁺合成关键酶基因BmNmnat1表达上调,提示NAD⁺代谢活性与寿命呈正相关。通过CRISPR/Cas9基因敲除与RNA干扰实验,研究团队发现BmNmnat1缺失会导致胚胎致死、DNA损伤累积、细胞周期阻滞以及衰老样形态改变,表明其在维持基因组稳定和细胞增殖方面具有核心作用。进一步研究显示,补充NAD⁺前体烟酸(NA)能够显著提高体内NAD⁺水平,降低氧化应激,激活Sirtuin、AMPK、FoxO等长寿相关通路,并显著延长家蚕成虫寿命,其中雌性个体延寿效果尤为显著。

该研究不仅揭示了NAD⁺代谢在昆虫中的保守抗衰老机制,也为构建低成本、高通量的抗衰老干预筛选模型提供了新平台。家蚕作为具有完整发育过程和丰富遗传资源的模式生物,有望在跨物种衰老机制研究及干预策略评估中发挥重要作用。
中心刘青松副研究员与硕士研究生李虹霓(已毕业)为论文共同第一作者,夏庆友教授为论文通讯作者。西部(重庆)科学城种质创制大科学中心/西南大学生物学研究中心为第一完成单位。研究工作获得国家自然科学基金重点项目以及国家重点研发计划等项目支持。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1744-7917.70191