综述：《虫子的生活：胰岛素信号在昆虫生长发育中的多种作用》

《Current Opinion in Insect Science》：A bug’s life: diverse roles of insulin signaling in insect growth and development

胰岛素信号通路在昆虫发育中的多样性调控机制研究。摘要：胰岛素信号通路连接营养供应与能量消耗过程，调控动物生长发育。昆虫如果蝇、蚊子等具有多胰岛素样肽（ILP）和胰岛素受体系统，ILP在时空特异性调控组织特异性发育，甚至影响卵细胞质量。研究揭示该通路通过细胞增殖、生长时序调控、形态分化及产卵健康等途径促进昆虫fitness。分隔符：

　　

Kelly E. Dunham|Michelle L. Bland

弗吉尼亚大学医学院药理学系，夏洛茨维尔，VA 22908

胰岛素信号通路将营养物质的可用性与整个动物王国中消耗能量的生长和发育过程联系起来。一百多年前，人们发现胰岛素在维持哺乳动物血糖稳态中的作用。从那时起，通过对多种动物（尤其是昆虫）的研究，我们对胰岛素信号通路调控的众多过程有了更深入的了解。本文重点探讨胰岛素信号通路在多种昆虫物种中的发育作用。大多数昆虫的基因组编码多种胰岛素样肽（ILPs）和多种胰岛素受体。ILPs以时间特异性的方式调节组织特异性过程，在某些情况下，ILPs具有极高的特异性，能够控制昆虫的发育。本文旨在综述从果蝇Drosophila melanogaster到蚊子、甲虫、蚂蚁和白蚁等昆虫中的相关研究，以阐明这些原理。

章节摘录

引言

膳食营养素对生长和发育至关重要，在整个动物界中，高度保守的胰岛素信号通路将营养物质导向需要大量能量的过程，如细胞生长、增殖和储存[1, 2]。胰岛素、胰岛素样肽（ILPs）和胰岛素样生长因子（IGFs）在结构上具有同源性，其A链和B链通过二硫键连接。在某些激素（如IGFs）中，链间的C肽部分得以保留[3]。

昆虫的生长和发育过程

从物种多样性及种群规模来看，昆虫是动物界中最成功的陆生物种之一[9]。昆虫起源于水生甲壳类动物，约4.5亿年前侵入陆地，并在1亿年的时间里演化出了飞行能力，以此逃避捕食者并快速寻找食物资源。飞行能力还促使昆虫形成了更为专门的幼虫生长阶段，以及变态过程。

结论：展望与未来方向

昆虫在生命周期的多个阶段利用和再利用ILPs来驱动多种促进适应性的发育过程。在果蝇和蚊子中，胰岛素信号通路促进健康卵细胞的产生，从而支持胚胎发育，提高繁殖力。在果蝇幼虫中，胰岛素信号通路通过增加细胞大小和数量以及促进干细胞增殖来刺激组织和整个身体的生长。特定器官的生长也受到胰岛素的调控

利益冲突声明

作者声明没有财务利益冲突。

致谢

本研究得到了NIH R01 DK123433项目的支持（MLB负责）。KED还获得了NIH T32 DK007646神经内分泌学培训项目的资助。我们感谢果蝇研究社区以及Bloomington果蝇资源中心、果蝇基因组资源中心和FlyBase等宝贵资源的支持。同时，我们也感谢Ensembl Metazoa、OrthoDB、KEGG、InterPro和NCBI Gene等基因组数据库在存储昆虫基因组方面所发挥的重要作用。