BH4（tetrahydrobiopterin,BH4）是芳香族氨基酸羟化酶、一氧化氮合酶和烷基甘油单加氧酶的必需辅因子,因此在许多生物过程中发挥关键作用,其合成不足或代谢障碍会导致哺乳动物罹患各种神经性疾病。基于哺乳动物的研究表明,BH4的合成途径有四条,分别是为从头合成途径、补救途径、可选途径和重生途径。本实验室的前期研究已解明家蚕墨蝶呤还原酶（BmSPR）的酶活缺陷导致BH4从头合成受阻,引起lem黄体色表型产生,而另一体色突变体黄体色抑制（i-lem）与lem同时存在时,lem幼虫体色明显变淡,其突变的分子机制是否与BH4的合成调控有关尚不知晓。二氢叶酸还原酶（dihydrofolate reductase,DHFR）是参与补救合成途径的重要酶之一。为了深入了解BmDhfr在家蚕BH4合成调控途径中的分子功能,本研究以ah09（lem）、182（i-lem）等家蚕突变体及RNAi-BmSpr转基因家蚕和BmN细胞株为模型,研究从头合成途径受阻后,BmDHFR及其所在的补救途径在蚕体BH4合成过程中的作用模式与功能。本实验首先分析了 RNAi-BmSpr BmN细胞和RNAi-BmSpr转基因蚕的BmSpr、BmDhfr的基因表达模式以及BmDHFR的蛋白和酶活水平的调查结果显示,当BmSpr的表达受到干扰时,BmDhfr的mRNA、蛋白和酶活水平均上调。其次,以野生型家蚕p50为对照,调查lem头部组织BmSpr和BmDhfr的基因表达模式以及DHFR酶活水平,结果显示当BH4合成受阻时,BmDHFR酶活上调。预示着当BH4的从头合成途径受阻时,补救途径可能在蚕体中发挥积极作用。为了进一步研究DHFR表达上调的功能,我们研究了lem和i-lem中BmDHFR蛋白的表达水平和酶活水平。结果显示,i-lem的BmDHFR蛋白和酶活水平显著上调,说明i-lem抑制lem的分子机制可能与BH4的补救合成途径有关。同时,i-lem头、表皮和脂肪体等组织中的BH4和二氢生物蝶呤（BH2）比值被上调,结合前期实验结果（lem头、表皮和脂肪体的BH4含量低于i-lem）,我们推测i-lem体内补救途径被进一步激活,诱导BmDHFR表达上调,从而促进催化BH2生成BH4的反应。本研究的综合结果说明,BH4从头合成途径受阻时,BmDHFR及其所在的补救途径对于维持蚕体BH4/BH2水平发挥重要功能。另外的研究结果显示DHFR活性抑制,下调C1-四氢叶酸（C1-THF）合酶的表达。BmCl-THF合酶在循环四氢叶酸到5-甲基四氢叶酸中（5-MTHF）发挥功能,5-MTHF在维持BH4水平中具有重要作用,因此BmDHFR通过影响BmC1-THF合酶表达对于维持BH4水平可能发挥积极作用。