昆虫学报

作者：龚程程,吕浩,郑思春,徐关峰

单位：华南师范大学生命科学学院, 广东省昆虫发育生物与应用技术重点实验室, 广州 510631

关键词：家蚕,DNA甲基化,翅,细胞自噬,发育调控

【目的】本研究旨在探索DNA甲基化是否通过调控细胞自噬进而影响家蚕Bombyx mori翅的发育。【方法】分别用1和2 μg DNA甲基化特异性抑制剂5-aza-dC处理家蚕卵巢Bm12细胞和家蚕预蛹，荧光显微镜下观察Bm12细胞的数量，利用dot blot检测Bm12细胞中DNA甲基化水平，利用溶酶体染色检测细胞自噬强度；利用RT-qPCR检测细胞自噬相关蛋白(Agt)基因的表达水平；利用Western blot和免疫组化定性检测Bm12细胞中自噬标记物LC3蛋白的分型情况；观察成虫的翅表型并计算残翅率和翅面积。用2 μg细胞自噬激活剂SMER28处理家蚕预蛹，以及采用自噬抑制剂Spautin-1(2 μg)挽救5-aza-dC (2 μg)处理后的家蚕预蛹，利用溶酶体染色检测翅细胞内自噬强度，观察翅表型并计算残翅率和翅面积。【结果】1 μg 5-aza-dC处理后12, 24和48 h抑制了Bm12细胞的生长，使Bm12细胞甲基化水平降低，Bm12细胞自噬水平升高；处理后48 h Bm12细胞中Atg基因表达上调。家蚕预蛹期注射2 μg 5-aza-dC后24, 48和72 h，成虫翅细胞内自噬水平升高，Atg基因的表达上调，出现大量畸形翅并且残翅率升高72.62%和翅表面积减少66%。家蚕预蛹期注射2 μg SMER28 24, 48和72 h后，成虫翅细胞内自噬水平升高，成虫出现大量畸形翅，残翅率升高75.13%和翅表面积减少48.79%。利用Spautin-1对5-aza-dC处理的预蛹进行挽救实验，结果显示细胞自噬抑制可以缓解DNA去甲基化对成虫翅发育的影响。【结论】本研究结果证明DNA甲基化通过调节细胞自噬在家蚕翅发育中发挥作用。本研究结果为DNA甲基化调控昆虫发育提供了实验依据。

来源：2022年第2期

《昆虫学报》期刊编辑部

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