近日，南京师范大学生命科学学院李斌教授/李承军副教授团队在昆虫羽化调控机制方面取得重要进展。该研究成果以“MicroRNA-375-3p 靶向脂肪酸合酶和Relish调节蛹变态及饥饿状态下的能量分配”为题，发表在国际著名综合性期刊Advanced Science (IF=14.1)。
在生命演化的浩瀚长河中，智慧应对能量短缺——无论是昆虫羽化时的“程序性断粮”，候鸟迁徙前的能量储备，还是哺乳动物冬眠时的代谢下调——始终是所有生物跨越亿万年考验的核心生存命题。南京师范大学李斌教授课题组十余年来深耕昆虫发育与代谢调控领域，前期工作已系统揭示20-羟基蜕皮激素与神经肽如何如“精密交响乐指挥”般协调昆虫羽化这一高能耗发育转折（PLoS Genet, 2020; J Biol Chem, 2024），为理解发育代谢奠定基石。然而，作为细胞内“代谢微调器”的microRNA（miRNA），其在能量危机中的动态调控角色始终如雾里看花，朦胧待解。
本研究以赤拟谷盗为模式生物，通过全周期小RNA测序与饥饿响应图谱分析，锁定羽化期与饥饿状态下表达量显著飙升的miR-375-3p为关键突破口。研究团队创新性地将“羽化禁食”（发育程序性断食）与“人为饥饿”（环境胁迫性断食）两种能量短缺场景深度关联，揭示了一个高度智能化的“细胞级能源调度系统”。当发育激素（20-羟基蜕皮激素）与营养信号（胰岛素）感知危机并发出“双重警报”，转录因子FOXO被激活并精准结合miR-375-3p启动子区的保守响应元件，驱动其快速表达。此时，miR-375-3p化身细胞内的“智能调度员”：一方面通过双荧光素酶与RIP实验确证，直接靶向脂肪酸合成酶（FASN）mRNA，轻踩“脂肪合成刹车”；另一方面巧妙抑制免疫转录因子Relish（NF-κB家族成员），意外“松开脂肪分解锁扣”—因Relish常态下抑制脂解酶表达，其下调反而激活甘油三酯水解通路，高效释放储备能量。尤为精妙的是，该系统将释放的脂肪酸与分解产物胴体优先输送至中枢神经系统，保障神经电生理活动；同时战略性下调免疫应答、氧化防御等高耗能“非紧急任务”，避免资源内耗。
尤为深远的是，这一miRNA主导的代谢重编程机制在进化上高度保守，暗示从昆虫到哺乳动物乃至人类，均可能共享这套应对能量危机的“古老智慧”。它不仅为理解肥胖、糖尿病等代谢疾病的能量失衡提供了新视角，更揭示了生命体在资源有限时“保核心、稳大局”的普适策略。这项研究将微观分子开关与宏观生存智慧相连，原来，连最微小的RNA，也承载着生命跨越亿万年的生存哲学。
南京师范大学生科院博士生陈鹏为论文的第一作者，生科院李承军副教授和李斌教授为论文的通讯作者。生科院硕士生程美琦、王建慧、黄小荞、李雨思；博士生汤静、周慧玲、张凌、董毅参与了该项研究。南京师范大学马飞教授对本论文提供了大力支持。该研究得到了国家自然科学基金项目（No. 32170521, No. 32470528）等经费的支持。
原文链接：
https://doi.org/10.1002/advs.202513486
