BmDHFR介导的Hedgehog信号通路协同调控家蚕器官发育与脂质稳态的代谢-发育互作机制

来自国内的研究人员针对二氢叶酸还原酶(DHFR)在非哺乳动物中的非经典功能这一科学盲区，以家蚕(Bombyx mori)为模型开展研究。团队发现BmDHFR通过双重调控代谢和Hedgehog(Hh)信号通路，在幼虫中肠增殖和脂质稳态中发挥多效性作用：既保守地参与dTMP合成介导的DNA复制，又意外地通过结合Hh通路抑制因子BmSUFU形成"代谢-信号-细胞命运"轴，反向调控昆虫脂肪生成。该研究揭示了DHFR-Hh网络在进化中的适应性重塑，为基于昆虫模型的药物筛选提供了新靶点。

　　

这项突破性研究揭示了二氢叶酸还原酶(Dihydrofolate reductase, DHFR)在昆虫系统中的全新功能维度。作为叶酸代谢和DNA合成的关键酶，DHFR在哺乳动物中已被确证为抗癌靶点，但其在发育信号传导中的"兼职"功能长期未被认知。

以模式生物家蚕(Bombyx mori)为研究对象，科研人员绘制了BmDHFR在幼虫发育期的时空表达图谱。当采用RNA干扰技术敲低BmDhfr时，中肠细胞增殖受到显著抑制——这验证了其通过合成胸苷酸(deoxythymidine monophosphate, dTMP)参与DNA复制的经典功能。但令人惊讶的是，脂肪生成标志物BmAP2表达反而上调，并诱发脂滴肥大现象，这与哺乳动物白色脂肪细胞分化模式截然相反。

机制研究发现，BmDHFR竟能与Hedgehog(Hh)信号通路的核心抑制因子BmSUFU直接相互作用，由此构建起连接叶酸代谢与Hh信号调控的分子桥梁。跨物种比较显示，Hh通路在昆虫中抑制脂肪生成，却在哺乳动物中促进脂肪细胞分化，暗示DHFR-Hh调控网络在进化过程中发生了适应性重塑。

该研究不仅拓展了代谢酶多效性功能的认知边界，更通过"代谢-信号-发育"三位一体的研究视角，为理解器官发育与能量代谢的协同调控提供了新范式。这些发现可能为开发针对代谢紊乱疾病的跨物种靶向策略带来启示。