糖酵解破坏通过细胞因子 Upd3 限制黑腹果蝇幼虫的生长
马杜利卡·拉伊，李洪德，罗伯特·波利卡斯特罗，罗伯特·丕平，加布里埃尔·曾特纳 ，特拉维斯·涅姆科夫，
抽象
果蝇幼虫的生长需要将膳食营养物质有效地转化为生物质。乳酸脱氢酶 （Ldh） 和甘油-3-磷酸脱氢酶 （Gpdh1） 通过协同促进糖酵解通量来支持这种幼虫代谢计划。与它们的协同功能一致，两种酶的丢失，而不是单独的任何一种酶的丢失，都会诱导发育停滞。然而，Ldh 和 Gpdh1 表现出复杂且通常互斥的表达模式，表明 Gpdh1 表现出的致命表型;Ldh 双突变体可以非自主介导。支持这种可能性，我们发现双突变体表现出的发育停滞超出了简单的代谢破坏，而是部分源于全身生长因子信号的变化。具体来说，我们证明 Gpdh1 和 Ldh 的同时缺失导致 Upd3 的表达升高，Upd3 是一种参与 Jak/Stat 信号传导的细胞因子。此外，我们表明 upd3 功能丧失突变抑制 Gpdh1;Ldh 幼虫停滞表型，表明 Upd3 信号传导响应糖酵解通量降低而限制幼虫发育。总之，我们的研究结果揭示了代谢破坏可以调节全身生长因子信号传导的机制。
作者总结
动物发育需要生长、新陈代谢和营养之间的精确协调。当动物在理想条件下饲养时，膳食营养素通过驱动生物合成和能量产生来支持最佳生长。相比之下，饥饿等环境压力源通常需要代谢转向使用有限的营养物质来生存。然而，在应激条件下生长和新陈代谢之间的协调是复杂的，因为需要监测和协调发育中动物所有组织的代谢通量。当单个组织遇到代谢限制时，外周组织必须调整其生长速率以防止异步发育。在这项研究中，我们使用果蝇黑腹果蝇来了解肌肉中的代谢损伤如何导致其他组织生长速率的变化。我们的研究结果表明，幼年肌肉会释放信号以响应受阻的糖代谢。该信号激活全身组织的生长停滞，并抑制促进发育进展的关键类固醇激素的产生。以这种方式，单个组织（在本例中为肌肉）的代谢破坏会影响整个动物的生长速度。
数字
图 7图8图 9图 1图 2图 3图 4图5图 6图 7图8图 9图 1图 2图 3
引文： Rai M， Li H， Policastro RA， Pepin R， Zentner GE， Nemkov T， et al. （2025） 糖酵解破坏通过细胞因子 Upd3 限制黑腹果蝇幼虫的生长。PLoS 基因 21（5）： e1011690 号。 https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690
编辑 器： 赫尔辛基大学 Ville Hietakangas： Helsingin Yliopisto， FINLAND
收到： 2024 年 12 月 5 日;接受： 2025 年 4 月 15 日;发表： 5月 2， 2025
版权所有： © 2025 Rai et al.这是一篇根据知识共享署名许可条款分发的开放获取文章，该许可允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制，前提是注明原作者和来源。
数据可用性： 本出版物中讨论的 RNA-seq 数据已存入 NCBI 的基因表达综合数据库，可通过 GEO 系列登录号 GSE119334 （https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE119334） 和 GSE121876 （https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE121876） 访问。
资金： J.M.T. 得到了美国国立卫生研究院国家普通医学科学研究所 R35 最大化研究人员研究奖 1R35GM119557 （https://www.nigms.nih.gov） 的支持。资助者在研究设计、数据收集和分析、发表决定或手稿准备方面没有任何作用。Madhulika Rai、Hongde Li 和 Jason M. Tennessen 的薪水得到了 NIGMS/NIH R35 MIRA 奖 1R35GM119557 的资金支持。
利益争夺： 作者已声明不存在相互竞争的利益。
介绍
动物发育需要将环境和代谢线索与内在生长信号通路精确整合 [1,2]。在理想的生长条件下，参与中央碳代谢的代谢途径有效地将膳食营养物质转化为支持快速生长所需的生物质和能量。相反，饥饿、感染和毒物暴露等环境压力源需要代谢重编程以维持存活，直到生长条件改善[3–5]。然而，在应激环境条件下，生长和新陈代谢之间的协调是复杂的，因为需要监测和协调发育中动物所有组织的代谢通量 [6]。当单个组织遇到代谢限制时，外周组织必须调整其生长速率以防止异步发育。系统代谢通讯这一主题已成为一个新兴的研究领域，许多研究研究了营养感应蛋白和分泌的信号分子如何协调多个组织的生长 [7–9]。然而，触发跨器官系统生长信号传导的特定代谢信号才刚刚开始出现 [10–12]。
果蝇（Drosophila melanogaster）是探索新陈代谢如何与发育生长协调的强大系统[13]。在果蝇幼虫发育的 4 天内，体重增加了 ~ 200 倍，这代表了探索将营养物质转化为生物质和能量的代谢机制的有吸引力的模型 [14]。在这方面，以前的研究表明，这种令人印象深刻的生长速度得到了糖酵解、磷酸戊糖途径和碳水化合物代谢相关方面基因表达的协调增加的支持 [15–17]。由此产生的幼虫代谢程序表现出有氧糖酵解的标志性特征——一种特殊形式的碳水化合物代谢，非常适合快速生物质生产。考虑到几种类型的癌细胞也依赖有氧糖酵解来生长和生存 [18]，果蝇幼虫为研究这种生物合成状态提供了一个令人信服的模型。
我们之前证明，幼虫代谢程序需要 Ldh 和 Gpdh1 酶，它们协同调节 NAD/NADH 氧化还原平衡并促进糖酵解通量 [19]。有趣的是，虽然任何一种酶的丢失对幼虫的整体生长影响最小，但 Gpdh1;Ldh 双突变体经历幼虫发育停滞，表明功能冗余，其中每种酶部分补偿了另一种酶的损失 [19]。然而，Ldh 和 Gpdh1 在幼虫中均未普遍表达 [15\u201219\u201] ，这引发了关于这些酶如果不以严格重叠模式表达如何发挥补偿作用的问题。在这里，我们通过重新检查这些酶以及 Gpdh1 的表达模式来解决这个问题;Ldh 双突变表型。+
我们对幼虫发育过程中 Gpdh1 和 Ldh 表达的分析证实了以前的观察结果，即这些酶以复杂且通常相互排斥的表达模式表达 [15,20]。此外，我们证明幼虫肌肉中两种酶的丢失可以抑制幼虫生长，从而暗示糖酵解破坏与全身生长信号之间的联系。与这些观察结果一致，Gpdh1 的 RNA-seq 分析;Ldh 双突变体揭示了几种分泌的信号分子的表达改变，包括细胞因子 Upd3 的表达增加，先前显示 Upd3 在细胞应激下调节幼虫生长 [21]。使用遗传方法，我们发现 upd3;gpdh1;Ldh 三重突变体可以在幼虫发育中存活并最终接近成虫，表明 Upd3 表达增加在 Gpdh1 显示的幼虫停滞表型中发挥作用;Ldh 双突变体。此外，我们证明类固醇激素 20-羟基蜕皮激素 （20E） 也在这种表型中发挥作用，因为 20E 的膳食补充剂允许 Gpdh1;Ldh 双突变体完成幼虫发育。总体而言，我们的研究结果显示，与 Gpdh1 相关的发育迟缓和致死表型;Ldh 双突变体不仅仅是代谢失败的结果，而且部分源于全身生长信号的变化。
结果
Ldh 和 Gpdh1 以非自主方式影响幼虫组织生长
为了更好地了解 Ldh 和 Gpdh1 如何协同促进果蝇幼虫生长，我们检查了两种酶的空间表达模式。我们的分析表明，Ldh 和 Gpdh1 通常以互斥的方式表达。例如，在马氏小管中，Ldh 在星状细胞中高度表达，而 Gpdh1 则不高表达（图 1A-1A“'）。同样，幼虫中肠的细胞往往表达高水平的 Ldh 或 Gpdh1，但我们很少观察到细胞表达两种酶的可检测水平（图 1B-1B“' 和 S1A-S1D）。这种趋势在中枢神经系统和前胸腺 （PG） 中也很明显，尽管 Ldh 和 Gpdh1 在 CNS 的许多细胞中共表达，但 Gpdh1 而不是 Ldh 在神经干细胞和 PG 中以可检测的水平表达[图 1C-1D“' 和 S1E-S1H).最后，脂肪体和唾液腺都表达相对高水平的 Gpdh1，而 Ldh 在这些组织中几乎检测不到（图 1A-1A“' 和 S1I-S1P），这一结果得到了先前观察的支持 [15\u201220]。事实上，我们观察到两种酶均匀和重叠表达的唯一组织是在幼虫体壁肌肉中（图 1E-1E“'）。
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图 1. Ldh 和 Gpdh1 表达模式很复杂且非严格重叠。
表达 Ldh-GFP 的第二龄幼虫组织的代表性共聚焦图像基因 组并用 αGpdh1 抗体进行免疫染色。DAPI 以蓝色显示，Ldh-GFP 和 Gpdh1 分别以绿色和洋红色表示。最右侧的面板显示了 Ldh-GFP 和 Gpdh1 染色的合并图像。（A-A“'）马氏小管、（B-B“'） 肠道、（C-C”'） CNS 腹侧、（D-D“'） （C-C”'） 和 （E-E“'） 肌肉中轮廓感兴趣区域的放大。（A“'） 和 （B”'） 中的箭头表示不重叠的 Ldh 表达。比例尺代表 40 μM。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g001
复杂的 Ldh 和 Gpdh1 表达模式提出了这些酶如何协同调节幼虫代谢的问题。一种解释是，一种酶的丢失会改变另一种酶的空间表达模式;然而，我们的观察并不支持这一假设。例如，在野生型唾液腺中几乎检测不到 Ldh 表达，并且在 Gpdh1 中不会增加A10/B18 系列突变唾液腺（S2A–S2G 图）。同样，唾液腺 Gpdh1 表达在 Ldh 中不会进一步升高16/17突变体（S2H–S2N 图）。我们还观察到 Gpdh1 脂肪体内 Ldh 表达没有增加A10/B18 系列突变体（S3A-S3G 图），尽管我们确实看到 Gpdh1 在 Ldh 中的表达略有增加16/17突变脂肪体（S3H-S3N 图）。这些结果也与之前的观察结果一致，即 Gpdh1 水平在 Ldh 中没有增加16/17幼虫 CNS 内的突变克隆 [19]。
我们的研究结果表明，Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17双突变生长缺陷不仅仅是单个细胞内代谢功能障碍的综合结果，而是源于全身生长信号的变化。作为检验这一假设的第一步，我们使用先前描述的 UAS-Ldh-RNAi 转基因来消耗 Gpdh1 肌肉 （Mef2R-GAL4） 中的 Ldh 表达A10/B18 系列突变体 [22]。如果 gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17双突变体仅由于代谢功能障碍而停滞，我们预计不受 Ldh-RNAi 影响的组织将继续以正常速度生长。相反，如果 Gpdh1 和 Ldh 的缺失都诱导了全身生长信号的变化，则 Gpdh1 突变体肌肉内的 Ldh-RNAi 应诱导整体发育延迟。我们的研究结果支持后一种模型，因为表达 Mef2R-Ldh-RNAi 的 Gpdh1 突变体显示出幼虫生长显着减少和整体发育减慢，这是由化蛹时间决定的（图 2A-2C）。此外，这些发育迟缓在不表达 Ldh-RNAi 转基因的组织中很明显。例如，年龄匹配的 Gpdh1 的唾液腺;Mef2R-Ldh-RNAi 幼虫明显小于野生型对照、Gpdh1 突变体或 Mef2R-Ldh-RNAi 动物的幼虫（图 2D-2G）。请注意，在幼虫发育的这个阶段，Mef2R-GAL4 驱动程序不驱动唾液腺中的表达（S4 图）。我们还要指出，我们进行互惠实验的尝试没有成功，因为目前可用的 Gpdh1-RNAi 系不会降低肌肉中的 Gpdh1 蛋白水平（S5 图）。无论如何，这些结果表明，单个组织中两种酶的丢失可以全面影响幼虫的生长和发育。
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图 2. Ldh 和 Gpdh1 的组织特异性丢失会诱导全身生长缺陷。
对照菌株 （Mef2R-Gal4 和 UAS-Ldhi） 和突变菌株 （Gpdh1） 的生长发育A10/B18 系列突变体 Mef2R-Ldhi 和 Gpdh1A10/B18 系列;Mef2R-Ldhii） 在整个幼虫发育过程中受到监测。请注意，UAS-Ldhi 是 UAS-Ldh-RNAi 的缩写。（A） 产卵后 6 天 （AEL） 来自指定基因型的代表性幼虫图像。比例尺代表 1 毫米。（BC） （B） 幼虫长度和 （C） 从指定基因型化蛹 8 天 AEL 的幼虫百分比的定量。所有实验至少重复 3 次。（B， C） n ≥ 5 个生物学重复。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。*P < 0.05，***P < 0.001。（D-G）从指定的基因型中解剖的唾液腺的代表性图像。DAPI 以蓝色显示。比例尺代表 40 μM。（D） 中的比例尺适用于 （E，F，G）。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g002
Upd3 阻碍 Gpdh1 的幼虫生长;Ldh 双突变体
为了更好地了解 Ldh 和 Gpdh1 的同时丢失如何破坏幼虫发育，我们使用 RNA-seq 分析 Ldh 中的基因表达16/17突变体，Gpdh1A10/B18 系列突变体和 gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17相对于遗传匹配的杂合对照的双突变体（S1 表）。虽然我们的方法确定了几个在两个单突变体中都发生显著变化的基因（图 3A、3B 和 S6），但出于本分析的目的，我们专注于那些仅在双突变幼虫中发生改变的基因（S2 表）。在 Gpdh1 中显著下调或上调的基因中A10/B18 系列;LDH16/17双突变体而不是单突变体，我们确定了先前显示可以全身调节幼虫生长和代谢的四种分泌因子：肽聚糖识别蛋白 SC2 （PGRP-SC2;FBgn0043575）、肽聚糖识别蛋白 LA、（PGRP-LA;FBgn0035975）、dawdle （daw;FBgn0031461） 和未配对的 3 （upd3;FBgn0053542） [8,21,23]。虽然已知这些分子中的每一个都在器官间通讯中发挥作用，并且可能有助于 Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17双突变表型，我们决定在本研究的其余部分重点关注细胞因子 Upd3，因为最近的研究表明，Upd3 会抑制幼虫的发育以响应环境线索和细胞内应激 [8,21,24]。
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图 3. gpdh1;Ldh 双突变体显示 upd3 表达增加。
RNA-seq 用于分析 Gpdh1 L2 幼虫的基因表达 A10/B18 系列相对于 Gpdh1 的突变体A10/+杂合对照，Ldh16/17相对于 Ldh 的突变体16/+杂合对照和 Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17相对于 Gpdh1 的双突变体A10/+;LDH16/+杂合对照。（A-B）维恩图显示了在任一单个突变体 （Gpdh1A10/B18 系列和 LDH16/17）以及双突变体 （Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17） 相对于相应的杂合对照菌株。（A， B） 中列出的基因编码仅在 Gpdh1 中表现出显著差异表达的分泌因子A10/B18 系列;LDH16/17double 突变体。（C-F）（C） Gpdh1 肌肉中 upd3-GFP 表达的代表性共聚焦图像A10/+;LDH16/+杂合对照，（D） Gpdh1A10/B18 系列单突变体，（E） Ldh16/17单个突变体和 （F） gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17double 突变体。（C） 中代表 50 μM 的比例尺适用于所有其他面板。（G） 幼虫肌肉中 upd3-GFP 水平的定量。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。*P < 0.05。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g003
为了确认 Upd3 在 Gpdh1 中的表达增加A10/B18 系列;LDH16/17双突变停滞表型，我们检查了 UPD3 在幼虫体壁肌肉中的表达。我们决定关注幼虫肌肉源于我们的观察，即 （i） Gpdh1 和 Ldh 在该组织中共表达，以及 （ii） Mef2R-Ldh-RNAi 诱导 Gpdh1 突变体的发育停滞。使用先前描述的 upd3-Gal4、UAS-GFP （upd3-GFP） 报告基因 [25]，我们观察到 Gpdh1 肌肉中 upd3-GFP 表达显着增加A10/B18 系列;LDH16/17相对于单突变体对照的双突变体（图 3C-3G）。我们还将强调这样一个事实，即与杂合对照相比，Gpdh1 和 Ldh 单突变体的肌肉表现出增加的 upd3-GFP 表达，尽管与双突变体的水平不同，这表明肌肉内的 upd3 表达对两个单一突变体之间共有的代谢变化敏感（图 3C-3G）。
作为上述 upd3-GFP 分析的补充，我们还检查了肌肉内的 JNK 信号传导。由于 JNK 信号转导有充分证据表明会响应细胞应激激活 upd3 表达 [21,26–31]，因此我们预计 Gpdh1 的幼虫肌肉A10/B18 系列;LDH16/17双突变体也会显示增加的 JNK 信号转导。事实上，使用特异性识别激活和磷酸化形式的 JNK 的多克隆抗体 [31,32]，我们发现与杂合对照或单突变对照相比，双突变幼虫在肌肉中的活性 JNK 水平升高（图 4A-4L 和 S7）。
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图 4. gpdh1;Ldh 双突变体在幼虫肌肉中显示 JNK 激活升高。
（A-L）（A，E，I） 杂合对照 （Gpdh1A10/+;LDH16/+）、（B、F、J） GPDH1A10/B18 系列单突变体，（C，G，K）LDH16/17单个突变体和 （D，H，L） Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17产卵后 74-80 小时双突变体。DAPI 以蓝色显示，抗 pJNK 以绿色显示。（C） 中代表 50 μM 的比例尺适用于所有其他面板。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g004
上述基因表达研究支持一种模型，其中 Gpdh1 和 Ldh 活性的缺失导致 JNK 信号传导和 Upd3 表达升高。为了测试来自肌肉的 Upd3 可能有助于双突变幼虫停滞表型的可能性，我们首先使用 Mef2R-Gal4 在肌肉中表达 UAS-upd3 转基因。所得幼虫比年龄匹配的对照小（图 5A 和 5B），并且超过一半的动物未能进入（图 5C 和 5D）。有趣的是，Mef2R-upd3 表达也诱导了异常的蛹发育，Mef2R-upd3 蛹表现出蛹和幼虫特征的杂交（图 5C 和 5D）。在大多数情况下，这些动物的前部形成蛹壳，而后部保留幼虫角质层（图 5C）。考虑到先前证明 Upd3 信号转导升高会破坏 20E 信号转导 [21]，并表明 Upd3 可以抑制幼虫到蛹的转变，这是一个有趣的观察结果。
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图 5. Upd3 在幼虫肌肉中的过表达会抑制生长并破坏蛹发育。
（A） 产卵 （AEL） 后 6 天指定基因型的代表性幼虫图像。比例尺表示 1 毫米，适用于所有面板。（B） 在 6 天 AEL 时对指定基因型的幼虫大小进行定量。（C） AEL 12 天时来自指定基因型的蛹的代表性图像。请注意，Mef2R-upd3 表达诱导不完全，从后部区域存在幼虫角质层可以看出。（D） 对指定基因型 AEL 12 天的幼虫的化蛹率进行量化。对于 Mef2R-upd3 表达，将形态外观正常的蛹与具有异常幼虫特征的蛹分开定量。对于 （B，D），数据显示为散点图，其中线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。P < 0.001。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g005
作为确定 Gpdh1 中 Upd3 表达是否增加的第二种方法A10/B18 系列;LDH16/17双重突变体阻碍幼虫发育，我们生成了 UPD3Δ;gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17三重突变体，假设双突变体背景中 Upd3 信号的丢失会抑制幼虫停滞表型。事实上，三重突变体完成幼虫发育并进入的速度明显高于双突变体（图 6A）。此外，虽然我们从未观察到 Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17双突变体完全，很大比例的三突变体蛹存活到成年（图 6B 和 6C）。但是，我们要注意的是，upd3Δ;gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17三重突变幼虫与双突变对照具有相同的缩小尺寸（图 6D-6E），并且三重突变成虫生病，并在羽化后 2-3 天内死亡，表明并非 Gpdh1 的所有方面A10/B18 系列;LDH16/17双突变表型受 Upd3 调节。
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图 6. upd3 功能丧失突变抑制 Gpdh1 的合成致死表型A10/B18 系列;LDH16/17double 突变体。
（A） 对指定基因型 （AEL） 后 12 天的幼虫的化蛹率进行量化。三重突变幼虫 （upd3Δ;LDH16/17;gpdh1A10/B18 系列） 化蛹率显著高于 Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17double 突变体。（B，C）大量雄性和雌性三突变蛹成功完成了，而所有 Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17蛹未能关闭。（B） 来自对照和三重突变菌株的成体的代表性图像。在 3 个独立实验中未观察到双突变成虫。（C） 指定基因型的蛹活力定量。（D） 对指定基因型 6 天 AEL 的幼虫大小进行定量。双突变幼虫和三突变幼虫的长度没有显著差异。（E） 在 （D） 中测量的幼虫的代表性图像。对于 （B），比例尺表示 1 毫米，并应用于相应面板中的所有图像。对于 （E），比例尺表示 0.5 毫米，并应用于相应面板中的所有图像。数据以 （A，C，D） 表示为散点图，线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。P < 0.01。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g006
当我们使用 Mef2R-Gal4 驱动 Gpdh1 肌肉中的 upd3-RNAi 表达（缩写为 Mef2R-upd3-RNAi）时，我们观察到了类似的现象，尽管较弱A10/B18 系列;LDH16/17双重突变幼虫。与三重突变体分析一致，Gpdh1 的百分比显着更高A10/B18 系列;LDH16/17相对于阴性对照，表达 Mef2R-upd3-RNAi 的双突变体在产卵后 8 天 （AEL） 化蛹（图 7A）。然而，我们会注意到，Mef2R-upd3-RNAi 最终并没有增加化蛹的双突变幼虫的总数，因为在所有 Gpdh1 中，产卵后 12 天化蛹的幼虫百分比相似A10/B18 系列;LDH16/17双突变菌株（图 7B）。总之，这些发现表明 Mef2R-upd3-RNAi 加速了 Gpdh1 的发育A10/B18 系列;LDH16/17双重突变幼虫，但不增强活力。表达 Mef2R-upd3-RNAi 的双突变体也未显示体型（图 7C）或成虫活力增加，因为我们在三个独立实验（每个实验 6 瓶;每瓶 20 只幼虫）中从未观察到双突变成虫。总之，这些发现表明 Gpdh1 肌肉中的 Upd3 表达A10/B18 系列;LDH16/17双重突变体在减缓幼虫生长方面发挥作用。然而，考虑到 upd3 突变是 Gpdh1 的更强抑制因子A10/B18 系列;LDH16/17双突变表型，我们假设来自其他组织的 Upd3 表达也会导致双突变发育缺陷。
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图 7. RNAi 靶向 Gpdh1 肌肉中 upd3 的表达;Ldh 双突变体部分抑制发育停滞表型。
（A，B）在 （A） 产卵后 8 天 （AEL） 和 （B） AEL 后 12 天量化指定基因型幼虫的化蛹百分比。（A） LDH16/17;gpdh1A10/B18 系列与所有双突变对照相比，表达 Mef2R-upd3-RNAi 的双突变幼虫在 8 天 AEL 时表现出显著较高的化蛹水平。（B） 到 12 天 AEL，小瓶中 Ldh 中存在的蛹数量16/17;gpdh1A10/B18 系列双突变体对照与在表达 Mef2R-upd3-RNAi 的双突变体小瓶中发现的对照相似。（C） 对指定基因型的幼虫大小进行定量。在 Ldh 之间未观察到体长的显著差异16/17;gpdh1A10/B18 系列在 74-80 小时 AEL 时表达 Mef2R-upd3-RNAi 的双突变幼虫和双突变对照。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。P < 0.01。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g007
upd3 突变不会改变 Gpdh1 的代谢组学特征;Ldh 双突变体
upd3 突变可以抑制 Gpdh1 的一种潜在机制A10/B18 系列;LDH16/17幼虫停滞表型是通过激活额外的代谢途径来补偿 Gpdh1 和 Ldh 活性的损失。我们通过分析 Gpdh1 来检查这种可能性A10/B18 系列;LDH16/17双突变幼虫和 UPD3Δ;gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17使用半靶向代谢组学方法的三重突变幼虫（S3 表）。我们的分析显示两种菌株之间没有显着的代谢差异（S8 图）。值得注意的是，与双突变幼虫相比，三重突变体中乳酸和甘油-3-磷酸的水平保持不变（S8B 和 S8C 图），表明 upd3 突变不会恢复 Gpdh1 中的糖酵解代谢A10/B18 系列;LDH16/17double 突变体。总体而言，这些结果表明 Gpdh1 显示的发育表型A10/B18 系列;LDH16/17双突变体不仅仅是代谢功能障碍的结果，而是源于故意的幼虫停滞，部分原因是 Upd3 信号传导升高。
Gpdh1 和 Ldh 的缺失激活前胸腺中的 JAK/STAT 信号传导
考虑到 Upd3 是激活靶细胞中 JAK/STAT 信号转导的分泌因子 [33]，我们使用 10XStat92E-GFP 报告基因来识别 Gpdh1 内的组织A10/B18 系列;LDH16/17双突变幼虫，显示增强的 JAK/STAT 信号传导 [24,34]。与 Upd3 在限制系统性生长中起关键作用一致，Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17与杂合对照菌株 Ldh 相比，双突变体表现出广泛的 10XStat92E-GFP 报告基因表达16/17单个突变体或 Gpdh1A10/B18 系列单个突变体。值得注意的是，我们观察到脂肪体（S9A-S9D 图）、唾液腺（S9E-S9H 图）、肌肉（S9I-S9L 图）和 CNS（图 8A-8D）中 10XStat92E-GFP 表达增加。我们还观察到相对于单突变体，双突变体的 PG 中 10XStat92E-GFP 表达显着增加（图 8A-8E），尽管 Gpdh1A10/B18 系列单个突变体显示 10XStat92E-GFP 表达相对于 Ldh 略有升高16/17单个突变体和杂合对照菌株（图 8B）。总之，这些观察结果不仅表明 JAK/STAT 信号转导在 Ldh 和 Gpdh1 同时丢失时被广泛激活，而且还提高了 Gpdh1 中 20E 信号转导可能改变的可能性A10/B18 系列;LDH16/17double 突变体。
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图 8. 20E 膳食补充剂部分抑制 Gpdh1;Ldh 双突变体幼虫停滞表型。
（A-D）Stat-GFP 在中枢神经系统和 Gpdh1 前胸腺 （PG） 中表达的代表性共聚焦图像A10/B18 系列;LDH16/17与杂合对照 （Gpdh1A10/+;LDH16/+） 和单个突变菌株 （Gpdh1A10/B18 系列和 LDH16/17） 在产卵后 （AEL） 12 天。DAPI 以蓝色显示，Stat-GFP 表达以绿色显示。（A） 中的比例尺代表 40 μM，适用于 （B-D）。白色虚线标记面板 （A-D） 中的 PG。（E） 在 74-80 小时 AEL 时指定基因型 PG 中 Stat-GFP 表达的定量。（F） 说明 Gpdh1 百分比的图表A10/B18 系列;LDH16/17在含有 20-羟基蜕皮激素 （20E） 或溶剂（乙醇）对照的酵母糖蜜琼脂上培养时化蛹的双突变体，在 12 天 AEL 时。（东、女）数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。（E） 使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。P < 0.01。（F） 使用 Mann-Whitney 检验计算 P 值。**P < 0.01。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g008
蜕皮激素喂养足以抑制 Gpdh1;Ldh 幼虫致死表型
先前对肿瘤翼盘的研究表明，Upd3 信号传导可以抑制 PG 中蜕皮激素的产生并抑制幼虫发育 [21]。因此，我们观察到 10XStat92E-GFP 表达在 Gpdh1 内升高A10/B18 系列;LDH16/17PG 提出了双突变幼虫停滞表型部分源于蜕皮激素信号减少的可能性。由于同步 Gpdh1 的技术挑战A10/B18 系列;LDH16/17双突变幼虫，我们无法在此遗传背景下准确测量准确的 20E 水平。然而，我们能够使用基于 LC-MS 的方法来证明 20E 水平在 upd3 中显著升高Δ幼虫（S10A 图），支持所提出的模型，其中 Upd3 信号转导升高导致蜕皮激素水平降低 [21]。因此，我们通过补充 Gpdh1 的食物进一步检验了我们的假设A10/B18 系列;LDH16/17具有 20E 的双突变表型。与提出的模型一致，我们发现膳食 20E 补充剂显着增加了 Gpdh1 的化蛹率A10/B18 系列;LDH16/17双突变体（图 8F）不影响单突变体的化蛹率（S10B 图）。然而，20E 喂养并没有恢复蛹的活力，因为我们从未观察到 20E 喂养后双突变培养物的成虫 eclose（n = 6 瓶每瓶 20 只幼虫;3 个独立实验）。为什么补充 20E 的食物不能挽救成虫的生存能力的一种可能解释是，Upd3 也会在幼虫摄食停止和开始后影响 20E 信号传导。无论如何，这些结果表明 Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17双突变表型对 20E 丰度的变化敏感。此外，这些发现支持一个模型，在该模型中，Gpdh1 和 Ldh 同时缺失导致 Upd3 表达升高，这反过来又导致 PG 中的 JAK/STAT 激活和 20E 信号传导减少，最终导致幼虫停滞（图 9）。
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图 9. 关于 Ldh 和 Gpdh1 活性的丧失如何非自主地限制幼虫生长的拟议模型。
Gpdh1 和 Ldh 活性的丧失导致幼虫组织内的还原应激、糖酵解通量降低和 upd3 表达升高。Upd3 水平升高会触发幼虫组织中 JAK/STAT 信号传导的全身激活，包括 PG 中。因此，20E 滴度降低，从而阻碍幼虫发育。然而，我们假设双突变发育表型可能涉及其他因素，这得到了 RNA-seq 数据的支持，并且 Upd3 的缺失并不完全抑制双突变表型的事实也支持。此外，发育表型的某些方面不可避免地是代谢限制的结果。需要进一步的研究来解开双突变幼虫中信号转导级联反应和代谢瓶颈的不同表型贡献。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.g009
讨论
在这里，我们证明了 Gpdh1 表现出的发育停滞;Ldh 双突变体超越了简单的代谢破坏，而是部分源于全身生长因子信号的变化。具体来说，我们的研究结果表明，肌肉中 Gpdh1 和 Ldh 活性的缺失与 JNK 激活增加和细胞因子 Upd3 表达升高相关，细胞因子 Upd3 是能够抑制幼虫生长的 Jak/Stat 信号通路的关键调节因子。我们的研究还表明，Upd3 表达的这种增加有助于这些代谢受损的幼虫的生长停滞，因为 upd3 功能丧失突变可以部分抑制 Gpdh1 的发育表型;Ldh 双突变体。此外，我们发现 20E 喂养也可以抑制幼虫停滞表型，这与之前的观察结果一致，即 Upd3 通过 PG 中的 JAK/STAT 激活抑制蜕皮激素合成 [21]。总体而言，我们的研究结果表明，糖酵解代谢被破坏的机制激活肌肉中的 JNK 信号传导和 Upd3 表达，进而抑制幼虫发育和 20E 信号传导（图 9）。
虽然我们尚未确定将 Gpdh1 和 Ldh 活性的缺失与 JNK 信号传导和 Upd3 表达增加直接相关的分子机制，但我们假设这种联系源于 Ldh 和 Gpdh1 在维持胞质 NAD/NADH 比率中发挥的重要作用（图 9）。Ldh 或 Gpdh1 活性的缺失导致 NAD/NADH 比值显著降低 [19]。因此，双突变幼虫可能会经历显著的还原应激，这对细胞代谢和生理学产生深远影响，包括糖酵解通量减少、氧化还原信号传导中断和二硫键形成改变[35,36]。此外，虽然野外幼虫不太可能经历特异性抑制 GPDH1 和 LDH 的条件，但我们的遗传系统模拟了缺氧暴露动物的胞质氧化还原挑战 [35,36]。考虑到果蝇幼虫暴露在食物中的低氧环境中[37]，我们的研究与了解当受到缺氧条件的挑战时，系统性幼虫的生长和发育如何对还原应激做出反应直接相关。++
除了上面介绍的模型外，我们的研究表明，其他细胞信号转导机制在 Gpdh1 中是活跃的;Ldh 双突变体。如结果所示，upd3 突变仅部分抑制了双突变表型，虽然代谢功能障碍本身可能导致整体发育缺陷，但我们怀疑还涉及其他机制。在这方面，我们将重点介绍最近一项关于幼虫脂肪体糖酵解的研究[38]，该研究表明，脂肪体细胞内糖酵解酶Pglym78的RNAi敲除会诱导全身发育缺陷，包括生长迟缓和肌肉萎缩。有趣的是，脂肪体内 Pglym78 耗竭诱导的表型似乎不是由 Upd3 信号转导升高引起的 [38]，而是涉及 TNF-→/EGR 的 REPTOR 依赖性变化以及抑制胰岛素信号传导的分泌蛋白 ImpL2。根据我们的研究结果考虑，Rodríguez-Vázquez 的这项早期研究表明，多种信号通路可能正在协调代谢通量的细胞和组织特异性变化与全身生长和发育。
除了我们的研究在理解糖酵解通量、还原应激和发育进展之间联系方面的相关性之外，果蝇幼虫发育耐受参与胞质 NAD/NADH 平衡的两种关键酶的损失的能力也非常有趣。这一发现突出了果蝇幼虫发育的非凡代谢稳健性，并提出了关于在面对如此严重的代谢损伤时幼虫生长如何进行的问题。然而，我们要指出的是，我们的观察并非没有先例。COX5A（也称为 tenured）的经典研究表明，该电子传递链亚基的缺失会诱导特定的眼睛发育表型 [39]。COX5A 突变诱导的缺陷不仅仅是 ATP 合成缺陷的结果，而是源于涉及 AMPK 和 p53 的通路的激活，该通路消除了细胞周期蛋白 E 并诱导细胞周期停滞 [39]。这些使用永久性突变的基础研究随后通过两次基因筛选得到验证，结果表明电子传递链亚基的耗竭会诱导眼睛发育中的特定缺陷 [40,41]。我们对 Ldh 和 Gpdh1 的研究建立在这些早期观察的基础上，并再次证明，经历严重代谢破坏的果蝇幼虫不仅会因代谢应激而死亡，还会通过特定信号通路的活动阻止发育。+
从概念上讲，我们的研究结果为野外动物如何延迟发育以在暂时的代谢中断中生存提供了一个有趣的机制理论。对饥饿和缺氧等环境压力源的成功反应需要细胞自主和非自主反应，这些反应必须在所有组织中协调。同样，动物也会遇到影响单个组织的环境伤害，包括细菌和寄生虫感染、针对特定器官的毒素以及影响细胞特异性代谢瓶颈的营养失衡。动物发育已经进化到可以感知这些组织特异性代谢应激，并从受影响的细胞产生信号，这些信号随后被未受影响的组织放大和识别，从而允许发育和代谢以协调的方式改变。例如，果蝇血细胞通过诱导细胞内在的糖酵解代谢增加来响应寄生蜂感染，这不仅促进了有效的免疫反应，还产生了重塑外周代谢的腺苷信号[42–44]。
我们发现 Upd3 和 20E 作为对组织特异性代谢破坏的全身反应的一部分发挥作用，为代谢通量和发育生长如何精确协调提供了新的见解。Upd3 是一种经过充分研究的应激诱导细胞因子，它与外周组织传递细胞特异性信息 [21,25,29,33,45–47]，我们的发现强化了先前提出的模型，在该模型中，来自肌肉的 Upd3 信号传导升高会诱导前馈回路，从而抑制 20E 信号传导并延迟果蝇发育 [21].在这方面，类固醇激素的参与是调节机制的一个重要特征，因为它允许单个组织间接影响整个动物的发育进程。
这些研究还强调肌肉是生长、发育和生理系统调节的关键组织。我们的研究结果扩展了最近对果蝇的其他研究，这些研究表明，特别是肌肉和运动神经元的遗传改变可以诱导全身效应 [48–50]。同样，小鼠骨骼肌内的糖酵解通量能够调节脂肪组织的代谢，而人体骨骼肌内的功能失调代谢在 2 型糖尿病的进展中起关键作用 [51,52]。这种调节的核心是肌肉来源的细胞因子和代谢物（肌代谢物），它们在应激下合成和释放[53,54]。我们的研究结果强调肌肉产生 Upd3 是未来肌肉衍生信号研究的有吸引力的遗传模型。
最后，Upd3 在将组织特异性代谢应激与全身生长进行沟通中的作用提供了另一个例子，说明未配对 （Upd） 基因家族的成员如何协调全身反应与组织特异性代谢状态。除了上述先前对 Upd3 的研究外，Upd1 和 Upd2 在器官间交流中也起着关键作用。例如，据报道，Upd1 从大脑中释放并调节肥胖调节行为 [55]。同时，脂肪体内的代谢线索控制细胞因子 Upd2 的分泌，进而调节胰岛素分泌和突触重组 [56–58]。虽然在我们的研究中 Upd1 和 Upd2 表达均未改变，但我们会注意到，本文使用的全身 RNA-seq 分析可以很好地忽略这些细胞因子表达的变化。因此，未来的研究应确定 Upd1 和 Upd2 信号转导是否也在 Gpdh1 中被破坏;Ldh 双突变体或糖酵解通量中断的其他突变体。此外，虽然我们的研究集中在肌肉上，但我们假设除肌肉外组织中 Upd3 的升高也有助于 Gpdh1;Ldh 生长停滞 – 我们的观察结果支持这一假设，即 Mef2R-upd3-RNAi 是比全身 upd3 敲除更有效的双突变表型抑制因子（即 upd3;gpdh1;Ldh 三重突变体）。我们打算在未来的研究中研究这种可能性。
展望未来，代谢应激如何调节 JNK 和 Upd3 信号转导的关键问题出现了？单个代谢物（即乳酸和 G3P）以及细胞特异性代谢功能障碍的最终产物（例如，氧化还原失衡和 ROS 积累）都代表了可能触发 Upd3 信号转导以及相关器官间通讯模式的潜在信号。例如，乳酸影响电子传递活性 [59]、Hif1 →稳定性 [60] 和组蛋白修饰 [61]，所有这些都通过其在中心碳代谢中的作用无关的机制。同样，G3P 不仅在线粒体电子穿梭中起作用 [62]，而且 G3P 的糖酵解前体磷酸二羟基丙酮 （DHAP） 最近已成为 mTor 信号转导的激活剂 [63]。因此，任一代谢物水平的改变可以通过多种机制间接影响 JNK/Upd3 信号传导。在这方面，确定循环乳酸或 G3P 是否能够影响 PG 中的 JAK/STAT 信号传导会很有趣——可能在外周组织的代谢状态和 20E 信号传导之间提供直接联系。此外，Ldh 和 Gpdh1 同时丢失对细胞施加的还原应激可能对信号转导途径有实质性的直接影响，其中 NADH 浓度的变化和糖酵解通量的减少，以及对二硫键形成的不可避免的影响，可以诱导细胞信号转导的整体变化 [35,36].无论答案如何，我们的研究强调，核心代谢酶不是“看家基因”的简单产物，而是提供动态细胞功能，这些功能完全整合到调节多细胞生长和发育的信号通路中。
Methods
Drosophila melanogaster husbandry and genetic analysis
布卢明顿果蝇种群中心 （BDSC） 食品的苍蝇库存保持在 25ºC。如前所述饲养和收集幼虫[64]。除非另有说明，否则 Ldh 突变幼虫携带 Ldh 的跨杂合组合16（RRID：BDSC_94698） 和 LDH17（RRID：BDSC_94699）[22]，而 Gpdh1 突变幼虫携带 Gpdh1 的跨杂合组合答 10（RRID：BDSC_94702） 和 gpdh1B18 系列（RRID：BDSC_94703）[19]. upd3 突变菌株从 BDSC （RRID：BDSC_55728） 获得 [65]。LDH-GFP基因 组用于 Ldh 和 Gpdh1 共定位分析的原液 （RRID：BDSC_94704） 先前已报道过 [20,66]。w1118;P{w[+mC]=10XStat92E-GFP}2 原液从 BDSC （RRID：BDSC_26198） [34] 获得并与 Ldh 重组16可视化 （Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17） 双突变幼虫。使用在肌肉中表达 GAL4 的转基因进行 Ldh 的肌肉特异性敲低 （P{w[+mC]=GAL4-Mef2.R}3;RRID：BDSC_27390）。使用靶向 Ldh 表达的转基因 （RRID：BDSC_33640） 进行 RNAi 实验。将 Gal4 系放入 Gpdh1 中B18 系列突变背景并交叉到 w1118; gpdh1答 10; UAS-Ldh-RNAi 获得肌肉特异性敲低。UAS-Ldh-RNAi 的效率先前已得到证明 [22]。为了确认 Gal4 在肌肉中的表达，将 Mef2R-Gal4 成体与 Sco/CyO 杂交;P{y[+t7.7] w[+mC]=20XUAS- 6XmCherry-HA}attP2 （RRID：BDSC_97863）.通过将靶向 Gpdh1 表达的转基因 （RRID：BDSC_51474） 与 Mef2R-Gal4 杂交来敲低肌肉中的 Gpdh1。为了在双突变幼虫中肌肉特异性敲低 upd3，将 Mef2R-Gal4 与 Ldh 重组17等位基因和 UAS-upd3-RNAi （RRID：BDSC 32859） [67] 与 Ldh 重组17等位基因，最终交叉以下两个股票 - w1118; gpdh1答 10; Mef2R-Gal4， Ldh17带 W1118; gpdh1B18 系列; UAS-upd3-RNAi、Ldh16.用于过表达 Upd3 的 UAS-upd3 转基因菌株是 Bruce Edgar 实验室的一份善意礼物。w[*];P{w[+mC]=upd3-GAL4.Z}2， P{UAS-GFP.从 BDSC （RRID：BDSC_ 98420） [25] 获得 U}2/CyO 原液并与 Gpdh1 重组答 10可视化 Upd3 组织中 （Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17） 双突变幼虫。在整个研究中，Flybase 被用作重要的参考工具 [68,69]。
免疫荧光
在 1X 磷酸盐缓冲盐水 （PBS;pH 7.0） 中解剖幼虫组织，并用 4% 多聚甲醛的 PBS 溶液在室温下固定 30 分钟。固定样品随后用 PBS 洗涤一次，用 0.3% PBT（1x PBS 和 Triton X-100）洗涤两次，每次洗涤 10 分钟。
对于 GFP 抗体染色，将固定的组织与山羊血清封闭缓冲液（4% 山羊血清、0.3% PBT）在 RT 下孵育 1 小时，并在 4 ºC 下用 1：500 稀释的一抗兔抗 GFP（#A11122 Thermo Fisher）染色过夜。使用封闭缓冲液洗涤样品 3 次，并用 1：1000 稀释的二抗 Alexa Fluor 488 山羊抗兔染色 （#R37116;Thermo Fisher）在室温下放置 4 小时或在 4 ºC 下过夜。用 0.3% PBT 洗涤染色的组织，浸泡在 DAPI（0.5 μg/ml 1X PBS）中 15 分钟，然后用带有 DAPI（Vector Laboratories;H-1200-10）。
对于 pJNK 染色，将组织在一抗抗活性 JNK pAb、兔子 （Promega v7931） 中孵育，在封闭缓冲液（3% BSA 和 1% PBT 中的 3% BSA）中以 1：500 稀释，并在 4 ºC 下放置过夜。该方案的其余部分与用于抗 GFP 染色的方案相同。
如前所述，使用抗 Ldh 抗体 （Boster bio DZ41222） 观察 Ldh 蛋白表达 [20]。对于用抗 Gpdh1 抗体 （Boster Bio DZ41223） 对幼虫组织进行染色，使用与抗 Ldh 染色相同的方案，只是抗 Gpdh1 抗体以 1：100 稀释。
安装和成像
所有染色组织均使用含有 DAPI 的 VECTASHIELD （Vector Laboratories;H-1200–10）。在布卢明顿印第安纳大学光学显微镜成像中心使用 Leica SP8 共聚焦显微镜采集单个组织的多个 Z 扫描。除非另有说明，否则图窗面板包含具有代表性的 Z 扫描。为了在 2D 图像中呈现 Z 堆栈，使用了斐济的 Z 投影工具，具有最大投影。每个实验中各组的图像采集和分析设置相同。
通过使用斐济测量每张图像感兴趣区域 （ROI） 中 Gpdh1 、 Ldh 和 DAPI 的平均强度来定量 Gpdh1 和 Ldh 抗体染色。将 Gpdh1 和 Ldh 平均强度归一化为每张图像相同 ROI 的平均 DAPI 强度，并使用 GraphPad Prism v10.1 绘制。按照图例中的描述进行统计分析。
幼虫大小的成像和定量
收集 3 龄幼虫并使用 Leica MZ 10F 显微镜成像。通过从后端到前端画一条线并使用 Fiji 记下总长度来测量幼虫的大小。使用 GraphPad Prism v10.1 绘制数据。统计分析如图例所述。
成人成像
将 3 龄游荡幼虫保存在带有酵母糊的糖蜜琼脂平板上。从产卵后第 9 天开始，检查蛹是否有羽化，并将新封闭的成虫收集到 BDSC 食品瓶中。使用 Leica DFC 450 对成虫进行成像。
化蛹百分比
通过将每种基因型的 20 只同步 L1 幼虫放在装有酵母糊的糖蜜琼脂平板上来计算化蛹率。从产蛋后第 4 天开始，每 24 小时监测一次平板的蛹，直至产卵后 12 天。
用于代谢组学分析的样品采集和提取
在 L2 中期（在 25ºC 下产卵后 ~60 小时）收集突变幼虫和对照幼虫，并如前所述提取 [70]。简而言之，将收集的幼虫放入冰上预冷的 1.5 mL 离心管中，用冰冷水洗涤，并立即在液氮中冷冻。提取时，将幼虫转移至预去皮的 1.4 mm 微珠管中，使用梅特勒-托利多 XS105 天平测量质量，并将样品放回液氮浴中，然后储存在 -80°C 下。 随后，使用位于 4°C 温度控制室中的珠磨匀浆机，将样品在 0.8 mL 预冷 （-20 °C） 含 2 μg/mL 琥珀酸的 90% 甲醇中以 6.45 m/s 的速度匀浆 30 秒。将匀浆样品在 -20 °C 下孵育 1 小时，然后在 4°C 下以 20,000 × g 离心 5 分钟。 如前所述，所得上清液被送往科罗拉多大学安舒茨医学校区进行代谢组学分析[71]。
代谢物数据的统计分析
使用 MetaboAnalyst 6.0 版 [72] 分析代谢组学数据集，将数据标准化为样本质量，并使用对数标准化和帕累托缩放进行预处理。使用 GraphPad Prism v10.1 绘制单个代谢物的相对水平的图表。使用 Mann-Whitney 检验对这些图表进行统计分析。
RNAseq 分析
在 L2 中期 （在 25ºC 下产卵后 ~60 小时） 收集突变和基因匹配的对照幼虫。为每种基因型收集了 3 个含有 25 个 L2 幼虫的生物学重复，并用冰冷的 1X PBS 洗涤两次。使用 RNeasy 试剂盒 （Qiagen;74104） 从匀浆样品中提取总 RNA。测序和数据分析在印第安纳大学基因组学和生物信息学中心进行。
使用 FastQC v0.11.9 （https://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/） 对读数进行质量控制。使用 Salmon v1.4.0 [73] 使用 ENSEMBL D. melanogaster BDGP6.28 cDNA 序列文件和软掩蔽的顶级 ENSEMBL BDGP6.28 基因组组装作为诱饵序列，完成了对转录本的读取定量。使用 tximport v1.18.0 将读数导入 R 并聚合到基因计数中 [74]，并使用 DESeq2 v1.30.0 [75] 进行差异表达。
20-羟基蜕皮激素测量
在 L2 中期 （在 25ºC 下产卵后 ~60 小时） 收集突变幼虫和对照幼虫 （n = 30）。将收集的幼虫放入冰上预冷的 1.5 mL 离心管中，用冰冷水洗涤，并立即在液氮中冷冻。将冷冻幼虫转移至预去皮的 1.4 mm 微珠管中，使用梅特勒-托利多 XS105 天平测量质量，并将样品放回液氮浴中，然后储存在 -80°C 下。 随后，使用位于 4°C 温度控制室中的珠磨机均质器，将样品在 0.8 mL 预冷 （-20 °C） 80% 乙醇中以 6.45 m/s 的速度匀浆 30 秒。将匀浆样品在 4°C 下以 20,000 × g 离心 5 分钟。 将所得上清液 （600 μL） 转移至新的 eppendorf 管中，并在 Sep-Pak C18 1 cc 真空小柱（Waters，WAT-WAT054955）上吸附纯化，用 2 mL 0.1% 甲酸水溶液洗涤，然后用 2 mL 70% 乙腈水溶液洗脱。将洗脱液真空干燥，将干燥的提取物复溶于 100 μL 200 标准乙醇中，涡旋混合 10 秒，然后在 4°C 下以 15,000 x g 的离心速度离心 15 分钟。取 80 μL 上清液进行分析，并置于带有小体积内插管的自动进样器样品瓶中。使用 Agilent Technologies 的 1290 Infinity II 液相色谱系统通过 LC-MS/MS 分析样品的 20-羟基蜕皮激素含量，该系统由多进样器、恒温柱温箱和 UHPLC 二元泵与在 MRM 模式下运行的 AB Sciex 4000 QTrap 联用。
在安捷伦 2.1 × 50 mm Eclipse Plus C18 RRHD UHPLC 色谱柱上分离样品，流动相 A 为 0.1% 乙酸水溶液，流动相 B 为 0.1% 乙酸乙腈溶液，流速为 0.3 mL/min，柱温箱保持在 40°C。 将溶剂组成在 10% 流动相 B 下保持 1 min，然后在 4 分钟内线性升温至 90% B，在 90% B 下保持 1 min，然后迅速返回起始条件并保持 6 min。样品进样包括 5 μL 样品和 15 μL 水，以改善峰形。
QTrap 4000 使用 Turbo V 离子源在 ESI 正离子 MRM 模式下运行。20HE 被检测为质子化分子，然后在碰撞池中碎裂，导致 m/z 165.2 和 m/z 371.3 处的子离子。这两个离子对这两个离子对均以 50 ms 的驻留时间进行监测，以确保准确的峰形。
20-羟基蜕皮激素喂养
幼虫在改性糖蜜琼脂食品中投喂 20-羟基蜕皮激素 （20E）。通过在搅拌热板上将 115 mL 糖蜜和 24 克琼脂加入 750 mL 沸水中制成暴露培养基。然后将温度降至 60ºC，向培养基中加入 5 g 酵母，此时将 2 mL 培养基移液到 35 mm 培养皿中。低琼脂浓度导致半固体培养基获得半固体质地，适合 20E 储备液的扩散。
用 90% 乙醇制备 30 mM 20E （Sigma H5142） 储备液，并向改性糖蜜食品中加入 3.33 μL 储备液，得到最终浓度为 50 μM [76,77]。幼虫在孵化后立即转移到补充 20E 的食物板中，随后每 24 小时转移到补充 20E 的新鲜板中。
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Ldh 和 Gpdh1 在 CNS、脂肪体、唾液腺和肠道中的表达模式。
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S1 图 Ldh 和 Gpdh1 在 CNS、脂肪体、唾液腺和肠道中的表达模式。
表达 Ldh-GFP 的 L2 幼虫组织的代表性共聚焦图像基因 组并用 αGPDH1 抗体进行免疫染色。DAPI 以蓝色显示，Ldh-GFP 和 Gpdh1 分别以绿色和洋红色表示。最右侧的面板显示了 Ldh-GFP 和 Gpdh1 染色的合并图像。（A-D）肠;（E-H）CNS 背侧;（I-L） 胖体;（M-P） 唾液腺。最左侧面板中的比例尺代表 40 μM，适用于同一行中的所有其他面板。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s001
（PDF格式）
S2 图 另一种酶丢失后唾液腺中 Ldh 或 Gpdh1 表达的表征。
杂合对照菌株唾液腺中 Ldh 和 Gpdh1 表达的定量 （Gpdh1A10/+;LDH16/+）和每个单个突变菌株 （Gpdh1A10/B18 系列和 LDH16/17).（A-F）所有三种基因型中 （A-C） Ldh 表达和 （D-F） DAPI 染色的代表性共聚焦图像。（G） 对所有三种基因型的唾液腺中的 Ldh 染色进行定量。（H-M）所有三种基因型中 （H-J） Gpdh1 表达和 （K-M） DAPI 染色的代表性共聚焦图像。（N） 在所有三种基因型的唾液腺中定量 Gpdh1 染色。所有图像中的比例尺代表 40 μM。（A） 中的比例尺适用于 （B-F），（H） 中的比例尺适用于 （I-M）。（G、N）所有实验至少重复 3 次。n > 4 个生物学重复。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。**P < 0.01。*P < 0.05。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s002
（PDF格式）
S3 图 另一种酶丢失后幼虫脂肪体中 Ldh 或 Gpdh1 表达的表征。
定量杂合对照菌株 （Gpdh1A10/+;LDH16/+）和每个单个突变菌株 （Gpdh1A10/B18 系列和 LDH16/17).（A-F）所有三种基因型中 （A-C） Ldh 表达和 （D-F） DAPI 染色的代表性共聚焦图像。（G） 在所有三种基因型的脂肪体中定量 Ldh 染色。（H-M）所有三种基因型中 （H-J） Gpdh1 表达和 （K-M） DAPI 染色的代表性共聚焦图像。（N） 对所有三种基因型的幼虫脂肪体中的 Gpdh1 染色进行定量。所有图像中的比例尺代表 40 μM。（A） 中的比例尺适用于 （B-F），（H） 中的比例尺适用于 （I-M）。（G、N）数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。P < 0.01。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s003
（PDF格式）
S4 图 Mef2R-Gal4 驱动 20XUAS-6XmCherry 在幼虫组织中的表达。
产卵后 74-80 小时，mCherry 在 （AB） 幼虫肌肉、（CD） 肠道肌肉、（E-F） CNS、（G-H） 脂肪体和 （I-J） 唾液腺中表达的代表性共聚焦图像。DAPI以蓝色显示，Mef2R-Gal4 驱动的 20XUAS-6XmCherry 表达以红色显示。比例尺代表 50 μM。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s004
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S5 图 敲低 Gpdh1 的转基因不会显着降低肌肉中的 Gpdh1 水平。
产卵后 74-80 小时肌肉的代表性共聚焦图像，来自 （A） 对照，（B） Gpdh1，（C） Mef2R-Gal4 驱动的 UAS-Gpdh1-RNAi，用抗 Gpdh1 抗体染色。比例尺代表 50 μM。（D） 在所有条件下 Gpdh1 平均强度的定量。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。*P < 0.05。-
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s005
（PDF格式）
S6 图 Ldh 突变体、Gpdh1 突变体和 Gpdh1、Ldh 双突变体的 RNA-seq 分析。
描绘 （A） Ldh 突变体 （Ldh16/17），（B） Gpdh1 突变体 （Gpdh1A10/B18 系列） 和 （C） 双突变体 （Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17） 相对于相应的杂合对照菌株。n = 每个基因型分析 3 个生物学重复。每个样品含有 20 只 L2 中期幼虫。纵轴表示 -log10 （FDR），横轴表示 log （FC）。显著上调的基因以黄色显示，下调的基因以黑色显示。FDR- 倍数发现率和 FC 倍数变化。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s006
（PDF格式）
S7 图 肌肉中 pJNK 强度的量化。
对图 4 中表示的样品进行 pJNK 染色强度定量。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。P < 0.001。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s007
（PDF格式）
S8 图 upd3;gpdh1;Ldh 三重突变体表现出与 Gpdh1 难以区分的代谢组学特征;Ldh 双突变体。
（A） 火山图显示 Gpdh1 的代谢组之间没有显着差异;Ldh 双突变体和 upd3;gpdh1;Ldh 三重突变体。（B-C）指定基因型 中 （B） 乳酸和 （C） 甘油-3-磷酸的相对丰度。从独立种群中收集 n = 6 个生物学重复，每个样品有 25 只中 L2 幼虫。实验重复两次。误差线表示标准差。与三重突变体相比，在双突变体中未观察到显着差异 （ns）。使用 Mann-Whitney 检验计算 P 值。（D） 热图显示前 25 种代谢物在四种基因型中按显著性排序 - 杂合对照 （HC）、upd3Δ（U）、gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17双突变体 （DM） 和 upd3Δ;gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17三重突变体 （TM）。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s008
（PDF格式）
S9 图 Stat-GFP 在 Gpdh1 幼虫组织中的表达增加;Ldh 双突变体。
（A-L）（A-D） 脂肪体、（E-H） 唾液腺和 （I-L） 肌肉的代表性共聚焦图像显示对照 Gpdh1 中的 Stat-GFP 表达A10/B18 系列、 LDH16/17和 gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17AEL 74-80 小时的双突变体。比例尺代表 40 μM。（A） 中的比例尺适用于 （B-L）。（M-O）量化脂肪体 （M）、唾液腺 （N） 和肌肉 （O） 中 Stat-GFP 的相对平均强度 （RMI）。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。**P < 0.01。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s009
（PDF格式）
S10 图 Upd3 的缺失会增加 20E，日粮中添加 20E 对 Gpdh1 和 Ldh 单突变幼虫的生长没有影响。
（A） 显示 upd3 中 20E 水平增加的图表ΔL2 中期（产卵后 60-66 小时）的突变体。（B） 说明 Gpdh1 百分比的图表A10/B18 系列和 LDH16/17在含有蜕皮激素或溶剂（乙醇）对照的酵母糖蜜琼脂上培养时化蛹的单个突变体。所有实验至少重复 3 次。n = 9 个生物学重复。数据以散点图的形式呈现，其中的线条表示平均值和标准差。使用方差分析后跟 Holm-Sidak 检验计算 P 值。*P < 0.05。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s010
（PDF格式）
S1 表。 Gpdh1 的 RNA-seq 分析A10/B18 系列相对于 Gpdh1 的单个突变幼虫答 10/+杂合对照，Ldh16/17相对于 Ldh 的单个突变幼虫16/+杂合对照和 Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17相对于 Gpdh1 的双突变幼虫答 10/+;LDH16/+杂合对照。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s011
（XLSX）
S2 表。 在 Gpdh1 中显著下调或上调的基因列表A10/B18 系列;LDH16/17相对于 Gpdh1 的双突变幼虫答 10/+;LDH16/+杂合对照，但在单突变幼虫中以正常水平表达。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s012
（XLSX）
S3 表。 Gpdh1 的代谢组学分析答 10/+;LDH16/+杂合对照 （HC），UPD3Δ单突变体 （U），Gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17双突变体 （DM） 和 UPD Δ;gpdh1A10/B18 系列;LDH16/17三重突变体 （TM）。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s013
（XLSX）
S4 表。 所有图表的原始数据和摘要统计数据。
正文和补充材料中每个图表的数据都列在单独的表格中。图纸由 Figure number （图序号） 和 panel （面板） 标记。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011690.s014
（XLSX）
确认
我们感谢布卢明顿果蝇库存中心 （NIH P40OD018537） 提供苍蝇库存，感谢果蝇基因组学资源中心 （NIH 2P40OD010949） 提供基因组试剂，感谢 Flybase （NIH 5U41HG000739）、印第安纳大学光学显微镜成像中心、印第安纳大学基因组学和生物信息学中心以及印第安纳大学质谱设施。感谢 Shefali Shefali 对手稿的批评。
引用
1.Miyazawa H， Aulehla A. 重新审视新陈代谢在发育过程中的作用。发展。2018;145（19）:d ev131110。PMID：30275240
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
2.Garfinkel AM， Ilker E， Miyazawa H， Schmeisser K， Tennessen JM.发育代谢领域的历史障碍和新兴机遇 - 海德堡的经验教训。发展。2024;151（12）:d ev202937。PMID：38912552
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
3.调节新陈代谢以塑造免疫功能：果蝇的教训。精细胞开发生物学 2023;138:128–41.PMID：35440411
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
4.邓 H， Kerppola TK. 外源性反应调节因子对果蝇的调节。PLoS 基因。2013;9（2）：e1003263。PMID：23408904
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
5.Koyama T， Texada MJ， Halberg KA， Rewitz K. 果蝇对环境条件的新陈代谢和生长适应。Cell Mol 生命科学 2020;77(22):4523–51.PMID：32448994
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
6.Kim SK， Tsao DD， Suh GSB， Miguel-Aliaga I. 发现控制果蝇代谢和代谢疾病的信号传导机制。细胞代谢。2021;33(7):1279–92.PMID：34139200
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
7.Rajan A， Perrimon N. 果蝇作为器官间交流的模型：能量稳态研究的经验教训。开发单元。2011;21(1):29–31.PMID：21763605
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
8.Droujinine IA， Perrimon N. 生理学中的器官间通讯通路：关注果蝇。Annu Rev Genet.2016;50:539–70.PMID：27732790
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
9.Castillo-Armengol J、Fajas L、Lopez-Mejia IC。器官间通讯：代谢健康的守门人。EMBO 代表 2019;20（9）：e47903。PMID：31423716
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
10.Baker SA， Rutter J. 作为信号分子的代谢物。Nat Rev Mol 细胞生物学 2023;24(5):355–74.PMID：36635456
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
11.王 Y-P， 雷 Q-Y.细胞代谢中的代谢物感应和信号传导。信号转导靶标 ther.2018;3:30.PMID：30416760
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
12.菲利亚 G，威尔诺 P，泰勒曼 AA。代谢物通过蛋白质的共价修饰调节细胞信号传导和生长。开发单元。2020;54(2):156–70.PMID：32693055
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
13.Gillette CM， Tennessen JM， Reis T. 在果蝇发育过程中平衡能量消耗和储存与生长和生物合成。开发生物学 2021;475:234–44.PMID：33582116
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
14.教堂 RB，罗伯逊 FW。黑腹果蝇生长的生化研究。J Exp Zool. 1966 年;162(3):337–51.
查看文章谷歌学术
15.果蝇乳酸脱氢酶和 α-甘油磷酸脱氢酶：发育过程中的分布和活性变化。昆虫生理学杂志 1970;16(6):1179–92.PMID：5469747
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
16.田纳森 JM、贝克 KD、Lam G、埃文斯 J、图梅尔 CS。果蝇雌激素相关受体指导支持发育生长的代谢开关。细胞代谢。2011;13(2):139–48.PMID：21284981
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
17.Tennessen JM， Bertagnolli NM， Evans J， Sieber MH， Cox J， Thummel CS. 果蝇胚胎发生和有氧糖酵解开始时的协调代谢转变。G3 （贝塞斯达）。2014;4(5):839–50.PMID：24622332
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
18.范德·海登 MG，坎特利 LC，汤普森 CB。了解 Warburg 效应：细胞增殖的代谢需求。科学。2009;324(5930):1029–33.PMID：19460998
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
19.Li H、Rai M、Buddika K、Sterrett MC、Luhur A、Mahmoudzadeh NH 等人。乳酸脱氢酶和甘油-3-磷酸脱氢酶在黑腹果蝇幼虫发育过程中协同调节生长和碳水化合物代谢。发展。2019;146（17）:d ev175315。PMID：31399469
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
20.Rai M， Carter SM， Shefali SA， Chawla G， 田纳森 JM.用于研究黑腹果蝇中乳酸脱氢酶内源性表达的遗传和分子工具的表征。公共科学图书馆一号。2024;19（1）：e0287865。PMID：38170735
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
21.Romão D， Muzzopappa M， Barrio L， Milán M.Upd3 细胞因子将炎症与果蝇的成熟缺陷相结合。Curr Biol. 2021;31（8）：1780-1787.e6.PMID：33609452
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
22.Li H、Chawla G、Hurlburt AJ、Sterrett MC、Zaslaver O、Cox J 等人。果蝇幼虫在正常发育生长过程中合成推定的癌代谢物 L-2-羟基戊二酸。美国国家科学院院刊 2017 年;114(6):1353–8.PMID：28115720
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
23.Musselman LP、Fink JL、Grant AR、Gatto JA、Tuthill BF 2nd、Baranski TJ。果蝇饮食诱导的胰岛素抵抗中免疫和代谢之间的复杂关系。Mol Cell Biol. 2017;38（2）：e00259-17。PMID：29084810
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
24.Yang H， Kronhamn J， Ekström JO， Korkut GG， Hultmark D. 果蝇肌肉中的 JAK/STAT 信号传导控制针对寄生虫感染的细胞免疫反应。EMBO 代表 2015;16(12):1664–72.PMID：26412855
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
25.周 F， 拉斯穆森 A， 李 S， 阿加塞 H.UPD3 细胞因子通过调节干细胞微环境中的 JAK/STAT 信号传导来耦合环境挑战和肠道干细胞分裂。开发生物学 2013;373(2):383–93.PMID：23110761
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
26.果蝇 JAK-STAT 通路的功能：干细胞的经验教训。贾克斯塔特。2012;1(3):176–83.PMID：24058767
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
27.Zhang P、Pronovost SM、Marchetti M、Zhang C、Kang X、Kandelouei T 等人。控制果蝇肠道中 JNK 信号传导的细胞间相互作用。Nat Commun.2024;15(1):5493.PMID：38944657
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
28.Santabárbara-Ruiz P， López-Santillán M， Martínez-Rodríguez I， Binagui-Casas A， Pérez L， Milán M， et al. ROS 诱导的 JNK 和 p38 信号传导是果蝇再生过程中不成对的细胞因子激活所必需的。PLoS 基因。2015;11（10）：e1005595。PMID：26496642
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
29.Houtz P、Bonfini A、Liu X、Revah J、Guillou A、Poidevin M 等人。Hippo、TGF-β 和 Src-MAPK 通路在细菌感染后调节果蝇肠上皮细胞中 upd3 细胞因子的转录。PLoS 基因。2017;13（11）：e1007091。PMID：29108021
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
30.江 H， 帕特尔 PH， 科尔迈尔 A， 格伦利 MO， 麦克尤恩 DG， 埃德加 BA.细胞因子/Jak/Stat 信号介导果蝇中肠的再生和稳态。细胞。2009;137(7):1343–55.PMID：19563763
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
31.Foldi I、Anthoney N、Harrison N、Gangloff M、Verstak B、Nallasivan MP 等人。果蝇中神经营养因子和 Tolls 对细胞数量可塑性的三层调节。细胞生物学杂志 2017;216(5):1421–38.PMID：28373203
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
32.Meltzer H、Marom E、Alyagor I、Mayseless O、Berkun V、Segal-Gilboa N 等人。组织特异性 （ts）CRISPR 作为果蝇体内筛选的有效策略。Nat Commun.2019;10(1):2113.PMID：31068592
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
33.赖特 VM、Vogt KL、Smythe E、Zeidler MP。果蝇 JAK/STAT 通路配体 Upd、Upd2 和 Upd3 的差异活性。Cell 信号。2011;23(5):920–7.PMID：21262354
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
34.Ekas LA、Baeg GH、Flaherty MS、Ayala-Camargo A、Bach EA。JAK/STAT 信号传导通过负向调节果蝇中无翅表达来促进区域规范。发展。2006;133(23):4721–9.PMID：17079268
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
35.Sies H， Mailloux RJ， Jakob U. 生物学中氧化还原调控的基础。Nat Rev Mol 细胞生物学 2024;25(9):701–19.PMID：38689066
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
36.Xiao W， Loscalzo J. 对还原应激的代谢反应。抗氧化氧化还原信号。2020;32(18):1330–47.PMID：31218894
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
37.Callier V， Hand SC， Campbell JB， Biddulph T， Harrison JF.黑腹果蝇缺氧暴露的发育变化和对缺氧的反应。J Exp Biol. 2015;218（第 18 部分）：2927-34。PMID：26206351
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
38.Rodríguez-Vázquez M， Falconi J， Heron-Milhavet L， Lassus P， Géminard C， Djiane A. 脂肪体糖酵解缺陷抑制 mTOR 并通过果蝇幼虫中的 TNF-α/egr 和 ImpL2 信号传导促进远处肌肉组织混乱。EMBO 代表 2024;25(10):4410–32.PMID：39251827
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
39.Mandal S， Guptan P， Owusu-Ansah E， Banerjee U. 果蝇的永久性突变揭示了发育过程中细胞周期进程的线粒体调节。开发单元。2005;9(6):843–54.PMID：16326395
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
40.Liao TSV、Call GB、Guptan P、Cespedes A、Marshall J、Yackle K 等人。果蝇中的有效遗传筛选，用于识别具有线粒体功能的核编码基因。遗传学。2006;174(1):525–33.PMID：16849596
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
41.Pletcher RC、Hardman SL、Intagliata SF、Lawson RL、Page A、Tennessen JM。使用黑腹果蝇 TRiP RNAi 集合进行遗传筛选，以确定眼睛发育所需的代谢酶。G3 （贝塞斯达）。2019;9(7):2061–70.PMID：31036678
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
42.Krejčová G， Danielová A， Nedbalová P， Kazek M， Strych L， Chawla G， et al.果蝇巨噬细胞转为需氧糖酵解以建立有效的抗菌防御。Elife 的。2019;8：e50414.PMID：31609200
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
43.Bajgar A， Krejčová G， Doležal T. 昆虫中巨噬细胞的极化：为免疫代谢研究打开大门。前细胞开发生物学 2021;9：629238。PMID：33659253
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
44.Bajgar A、Kucerova K、Jonatova L、Tomcala A、Schneedorferova I、Okrouhlik J 等人。细胞外腺苷介导免疫反应期间的全身代谢转换。PLoS Biol. 2015;13（4）：e1002135。PMID：25915062
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
45.Gera J， Budakoti P， Suhag M， Mandal L， Mandal S. 生理 ROS 控制 ECM 的 Upd3 依赖性建模以支持果蝇的心脏功能。科学广告 2022;8（7）：eabj4991。PMID：35179958
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
46.Woodcock KJ、Kierdorf K、Pouchelon CA、Vivancos V、Dionne MS、Geissmann F. 巨噬细胞衍生的 upd3 细胞因子导致富含脂质饮食的果蝇葡萄糖稳态受损并缩短寿命。免疫。2015;42(1):133–44.PMID：25601202
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
47.丁 G， 向 X， 胡 Y， 肖 G， 陈 Y， Binari R， et al.肿瘤来源的 Upd3 协调肿瘤生长和宿主消耗。Cell Rep. 2021;36(7):109553.PMID：34407411
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
48.宋W， Owusu-Ansah E， 胡 Y， 程 D， 倪 X， Zirin J， et al.激活素信号转导在线粒体功能障碍相关肥胖模型中介导肌肉到脂肪的通讯。美国国家科学院院刊 2017 年;114(32):8596–601.PMID：28739899
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
49.Moss-Taylor L、Upadhyay A、Pan X、Kim MJ、O'Connor MB。体型和组织鳞屑受黑腹果蝇中运动神经元衍生的 Activinß 的调节。遗传学。2019;213(4):1447–64.PMID：31585954
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
50.Ghosh AC， Tattikota SG， Liu Y， Comjean A， 胡 Y， Barrera V 等人。果蝇从肌肉到肝细胞样细胞的 PDGF/VEGF 信号传导可防止肥胖。Elife 的。2020;9：e56969.PMID：33107824
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
51.Xiang C， Zhang Y， Chen Q， Sun A， Peng Y， Zhang G， et al.在全身代谢稳态中骨骼肌与脂肪组织坐标中的糖酵解增加。J Cell Mol Med. 2021 年;25(16):7840–54.PMID：34227742
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
52.Abel ED、Gloyn AL、Evans-Molina C、Joseph JJ、Misra S、Pajvani UB 等人。糖尿病 - 不断发展的流行病的进展和机遇。细胞。2024;187(15):3789–820.PMID：39059357
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
53.Rai M， Demontis F. 通过肌因子和肌代谢物的全身营养和应激信号传导。Annu Rev Physiol. 2016;78:85–107.PMID：26527185
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
54.肌肉器官串扰：肌因子的新兴作用。内分泌修订版 2020;41(4):594–609.PMID：32393961
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
55.贝谢尔 J， 杜布瑙 J， 钟 Y.大脑中局部产生的瘦素类似物通过保守的神经回路发挥作用，以调节果蝇中与肥胖相关的行为。细胞代谢。2017;25(1):208–17.PMID：28076762
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
56.Rajan A， Perrimon N. 果蝇细胞因子未配对 2 通过远程控制胰岛素分泌来调节生理稳态。细胞。2012;151(1):123–37.PMID：23021220
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
57.Brent AE、Rajan A. 胰岛素和瘦素/Upd2 对脂肪感应神经元中的突触数量产生相反的影响。细胞代谢。2020;32（5）：786–800.e7。PMID：32976758
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
58.Rajan A， Housden BE， Wirtz-Peitz F， Holderbaum L， Perrimon N.一种将全身能量感应与脂肪因子分泌相结合的机制。开发单元。2017;43（1）：83–98.e6。PMID：29017032
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
59.Cai X， Ng CP， Jones O， Fung TS， Ryu KW， Li D， et al.乳酸激活线粒体电子传递链，独立于其代谢。分子细胞。2023;83（21）：3904-3920.e7。PMID：37879334
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
60.Kozlov AM， Lone A， Betts DH， Cumming RC.乳酸预处理促进正常人二倍体成纤维细胞中 HIF-1α 介导的从 OXPHOS 到糖酵解的代谢转变。科学代表 2020;10(1):8388.PMID：32433492
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
61.张丹， 唐 Z， 黄 H， 周 G， 崔 C， 翁 Y， 等.组蛋白乳酰化对基因表达的代谢调节。自然界。2019;574(7779):575–80.PMID：31645732
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
62.奥布莱恩 SJ，麦金太尔 RJ。黑腹果蝇中的甘油磷酸酯循环。I. 生化和发育方面。生化基因。1972;7(2):141–61.PMID：4340553
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
63.Orozco JM、Krawczyk PA、Scaria SM、Cangelosi AL、Chan SH、Kunchok T 等人。磷酸二羟基丙酮向 mTORC1 发出葡萄糖可用性信号。Nat Metab.2020;2(9):893–901.PMID：32719541
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
64.李 H，田纳森 JM。研究果蝇发育代谢基础的方法。Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2017 年;6（5）：10.1002/wdev.280。PMID：28556549
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
65.Osman D、Buchon N、Chakrabarti S、Huang YT、Su WC、Poidevin M 等人。自分泌和旁分泌非配对信号传导调节肠道干细胞的维持和分裂。细胞科学杂志 2012;125（第 24 部分）：5944-9。PMID：23038775
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
66.Bawa S、Brooks DS、Neville KE、Tipping M、Sagar MA、Kollhoff JA 等人。果蝇 TRIM32 与糖酵解酶合作促进细胞生长。Elife 的。2020;9：e52358.PMID：32223900
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
67.帕金斯 LA、霍尔德鲍姆 L、陶 R、胡 Y、索普科 R、麦考尔 K 等人。哈佛医学院的转基因 RNAi 项目：资源和验证。遗传学。2015;201(3):843–52.PMID：26320097
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
68.Gramates LS、Agapite J、Attrill H、Calvi BR、Crosby MA、Dos Santos G 等人。FlyBase：重点介绍的导览。遗传学。2022;220（4）：iyac035。PMID：35266522
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
69.Öztürk-Çolak A、Marygold SJ、Antonazzo G、Attrill H、Goutte-Gattat D、Jenkins VK 等人。FlyBase：果蝇基因和基因组数据库的更新。遗传学。2024;227（1）：iyad211。PMID：38301657
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
70.李 H，田纳森 JM。用于基于气相色谱-质谱 （GC-MS） 的代谢组学的果蝇幼虫样品的制备。J Vis Exp. 2018;(136):57847.PMID：29939167
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
71.Nemkov T， Reisz JA， Gehrke S， Hansen KC， D'Alessandro A. 高通量代谢组学：基于等度和梯度质谱的方法。方法 Mol Biol. 2019;1978:13–26.PMID：31119654
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
72.Pang Z， Lu Y， 周 G， Hui F， Xu L， Viau C， et al. MetaboAnalyst 6.0：迈向代谢组学数据处理、分析和解释的统一平台。核酸研究 2024;52（W1）：W398–406。PMID：38587201
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
73.Patro R、Duggal G、Love MI、Irizarry RA、Kingsford C. Salmon 提供快速且偏倚感知的转录本表达定量。Nat 方法。2017;14(4):417–9.PMID：28263959
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术
74.Soneson C、Love MI、Robinson MD。RNA-seq 的差异分析：转录水平估计提高了基因水平的推断。F1000分辨率2015;4:1521.PMID：26925227
查看文章PubMed/NCBI谷歌学术