山梨醇脱氢酶在家蚕卵巢生理代谢中的多维调控机制：基于突变体分析与蛋白质组学的突破性发现

本研究通过CRISPR/Cas9构建BmSDH基因敲除家蚕模型，结合TMT定量蛋白质组学和代谢分析，首次系统揭示了山梨醇脱氢酶(SDH)在家蚕卵巢发育中的多维调控网络：不仅通过影响糖原/山梨醇代谢通路（涉及19个关键差异蛋白）调控生殖能量供应，更参与滞育启动和心肌病相关蛋白的进化保守调控，为昆虫生殖代谢与人类疾病机制研究提供了新视角。

　　

关键发现

山梨醇脱氢酶(SDH)突变显著扰乱家蚕蛹期多代谢通路。作为将山梨醇转化为糖原的关键限速酶，SDH突变导致代谢相关蛋白如GlcNAcase2（β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶）、Pglym（磷酸葡萄糖变位酶）等显著下调，证实SDH在蛹期代谢调控中的核心地位。其中，GlcNAcase2作为糖胺聚糖降解关键酶，其活性变化直接影响几丁质合成通路，这为理解昆虫表皮重塑提供了新线索。

BmSDH^-/-突变纯合品系构建

通过CRISPR/Cas9系统在G₀代筛选获得阳性个体，经三代自交获得纯合突变体。测序显示在+707bp位点插入6碱基ACTTCA，导致SDH蛋白第236位亮氨酸(Leu)突变为组氨酸(His)，该突变直接破坏酶活性中心的锌离子结合域，使催化功能完全丧失。

主要结论

本研究成功建立BmSDH^-/-突变家蚕模型，通过TMT蛋白质组学分析3日龄蛹卵巢组织，发现204个差异表达蛋白（DEPs），其中19个关键蛋白涉及三大功能模块：①6个下调蛋白（如氨基酸/葡萄糖代谢相关酶）揭示代谢流重编程；②8个发育相关蛋白（6上调/2下调）证实SDH参与卵巢发育与滞育启动；③5个疾病相关蛋白（包括心肌病因子）展现SDH功能的进化保守性。代谢组数据显示突变体卵巢中糖原、海藻糖和甘油显著积累，完美印证多醇通路动态平衡的破坏。