乙酰辅酶 A 羧化酶调节德国小蠊的脂肪生成和糖稳态

脂质和糖的稳态对于昆虫的发育和生存至关重要。在这项研究中，我们鉴定了德国小蠊 (BgACC) 中的乙酰辅酶 A 羧化酶基因，该基因参与脂肪生成和糖稳态（图 1）。 

图 1.  acetyl-CoA carboxylase 基因生物信息分析

我们发现BgACC主要在脂肪体和珠被中表达，并且在蜕皮后显著上调。敲低五龄若虫中的 BgACC 并不影响它们正常蜕皮到下一个若虫阶段，但会在成虫羽化过程中引起致命的表型。BgACC-RNA 干扰 (RNAi) 显著下调总游离脂肪酸 (FFA) 和三酰甘油 (TAG) 水平，并导致角质层碳氢化合物 (CHC) 显著减少（图 2）。

图 2. RNA 干涉实验

雌成虫中 BgACC 的抑制会影响卵母细胞的发育并导致雌性不育，但 BgACC-RNAi 不会影响雄性的生殖能力(图 3）。有趣的是，BgACC 的敲除也改变了胰岛素样肽基因（BgILP）的表达，从而模拟了高糖摄取的生理状态（图 4）。 

图 3. 德国小蠊 acetyl-CoA carboxylase基因RNA干扰(RNAi)对不同脂质类别水平的影响

图 4. 德国小蠊(BgACC)acetyl-CoA carboxylase基因RNA干扰(RNAi)对繁殖的影响

此外，当德国小蠊喂食高蔗糖饮食时，BgACC 上调，并且抑制 BgACC 上调糖原合酶基因 (BgGlyS) 的表达。此外，BgACC-RNAi 增加了循环糖水平和糖原储存，寿命测定表明 BgACC 对于德国小蠊在高蔗糖摄取条件下的存活很重要（图 5）。 

图 5. 德国小蠊acetyl-CoA carboxylase基因(BgACC)在糖稳态中的作用

我们的结果证实，BgACC 参与多种脂质生物合成和糖稳态过程，进一步调节昆虫繁殖和糖耐受性（图 6）。

图 6. 德国小蠊 (BgACC) acetyl-CoA carboxylase基因调节对脂肪生成和糖稳态影响的示意图

这项研究有助于我们了解脂质和糖代谢之间的相互作用。

https://doi.org/10.1111/1744-7917.13245