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AMPK/IIS-TORC1信号网络整合和传递生长因子、激素、营养和能量信号控制细胞内DNA合成、蛋白质翻译、核糖体合成、细胞自噬的发生、细胞内吞以及细胞代谢等过程，对细胞和个体的生长具有至关重要的调控作用；其中，AMPK抑制、IIS促进TORC1活性，AMPK和IIS又相互拮抗，三者相互之间形成复杂的信号传导网络。全变态昆虫在幼虫阶段大量摄食并且迅速生长，同时把多余的营养物质储存起来，为非摄食的蜕皮和变态时期供给能量。脂肪体是昆虫物质代谢和能量储存的中心器官，感受并整合营养与蜕皮激素(20-hydroxyecdysone，20E)等信号以调控昆虫的个体生长。家蚕不仅是一种重要的经济昆虫，也是一种重要的模式昆虫。AMPK/IIS-TORC1信号网络在家蚕中的研究目前还几近空白，研究“营养和蜕皮激素调控家蚕脂肪体AMPK/IIS-TORC1信号网络的分子机理”对提高家蚕蚕丝产量和叶丝转化率具有重要的指导意义。我们发现营养是调控家蚕脂肪体中AMPK/IIS-TORC1信号网络的重要因素，蜕皮激素能够通过影响摄食行为、改变基因的mRNA和蛋白水平以调控家蚕脂肪体AMPK/IIS-TORC1信号网络。具体研究结果总结包括如下三个方面： 第一，从家蚕的cDNA中克隆到了两个Tor基因，Tor1和Tor2。这两个Tor基因在家蚕第3号染色体上相距很近并呈反向重复排列，基因组共线性分析表明Tor2是家蚕进化过程中由直系同源基因Tor1复制产生的。核苷酸和氨基酸序列比对分析显示Tor1和Tor2是结构和进化上高度保守的Tor基因。Tor1和Tor2转录水平在5龄2天的不同组织中的分布模式高度相似，并且在脑、神经节和生殖腺中具有较高的转录水平。同时，Tor1和Tor2转录水平在不同发育时期的脂肪体中的变化模式高度相似，在4龄蜕皮和幼虫-蛹变态时期的转录水平较高，而在幼虫摄食期间较低。饥饿和蜕皮激素处理5龄2天家蚕均促进脂肪体中Tor1和Tor2的转录。蜕皮激素体外处理家蚕脂肪体和家蚕DZNU-Bm-12细胞均促进Tor1和Tor2的转录，RNA干扰蜕皮激素受体复合体重要组分USP(USP RNAi)抑制幼虫-蛹变态时期Tor1和Tor2的表达。以上实验结果表明在4龄蜕皮和幼虫-蛹变态时期Tor1和Tor2的转录水平上升很可能由于受到蜕皮激素和饥饿的共同作用诱导表达。 第二，从家蚕cDNA中克隆到了AMPK/IIS-TORC1信号网络的大部分基因，核苷酸和氨基酸序列比对分析表明家蚕中这些基因在结构和进化上高度保守。药物处理和磷酸化免疫印迹证明家蚕具有保守的AMPK/IIS-TORC1信号网络。利用药物激活AMPK或者抑制IIS和TORC1信号都造成幼虫生长受阻甚至个体死亡，表明AMPK/IIS-TORC1信号网络对家蚕的生长发育具有重要的调控作用。AMPK/IIS-TORC1信号网络基因在家蚕不同发育时期脂肪体中的转录水平变化模式显示大多数基因的mRNA水平在蜕皮和幼虫.蛹变态时期较高，在幼虫摄食期间较低。家蚕脂肪体中AMPK和IIS-TORC1信号强度的发育变化模式显示AMPK蛋白及磷酸化水平在幼虫摄食期间最低，在幼虫-蛹变态时期略有上升，在4龄蜕皮期最高；而InR和4EBP的蛋白及磷酸化水平在幼虫摄食期间较高，在4龄蜕皮期和幼虫-蛹变态时期较低。发育变化结果暗示家蚕脂肪体中AMPK/IIS-TORC1信号网络受营养调控。饥饿5龄2天家蚕能够促进脂肪体AMPK/IIS-TORC1信号网络大部分基因的转录，同时快速地激活AMPK、抑制InR和4EBP的磷酸化；而补充营养能够快速地回复饥饿对脂肪体中AMPK/IIS-TORC1信号网络的磷酸化调控。以上实验结果表明营养对脂肪体AMPK/IIS-TORC1信号网络具有重要的调控作用。 第三，发育变化结果暗示家蚕脂肪体中AMPK/IIS-TORC1信号网络也可能受到蜕皮激素的调控。给5龄2天家蚕注射蜕皮激素则缓慢地促进脂肪体中AMPK的活性、抑制IIS-TORC1信号；补充营养能够快速抑制4龄蜕皮期脂肪体中AMPK的活性、促进IIS-TORC1信号。这些实验结果表明蜕皮激素在家蚕幼虫蜕皮期通过诱导饥饿而调控脂肪体中AMPK/IIS-TORC1信号网络的磷酸化。但是补充营养不能有效地抑制幼虫-蛹变态时期脂肪体中的AMPK的活性，暗示在幼虫-蛹变态时期蜕皮激素对AMPK活性的调控还有其它分子机理。同时，家蚕脂肪体中AMPK/IIS-TORC1信号网络基因的转录水平发育变化模式暗示蜕皮激素有可能通过转录水平激活LKB1-AMPK信号。蜕皮激素体外培养5龄2天家蚕脂肪体促进AMPK的活性，并且抑制InR和4EBP的磷酸化。给5龄2天家蚕注射蜕皮激素、蜕皮激素体外培养5龄2天家蚕脂肪体、RNA干扰幼虫-蛹变态时期的USP等实验结果表明蜕皮激素通过其受体复合体EcR-USP诱导Lkb1、Ampkβ和Ampkγ的转录，从而激活AMPK。此外，家蚕脂肪体中AMPK和IIS-TORC1信号强度的发育变化模式暗示蜕皮激素有可能在蛋白水平上调控AMPK、InR和4EBP的磷酸化。RNA干扰幼虫-蛹变态时期USP以阻碍蜕皮激素信号传导，发现幼虫-蛹变态时期脂肪体中InR和4EBP的蛋白及磷酸化水平都被上调，但是AMPK的蛋白及磷酸化水平没有发生改变。该实验结果表明在幼虫.蛹变态时期蜕皮激素通过下调InR和4EBP的蛋白水平而降低它们的磷酸化水平。以上实验结果表明蜕皮激素通过诱导家蚕饥饿而起促进AMPK活性并抑制IIS-TORC1信号，在转录水平上激活LKB1-AMPK信号，在蛋白水平上抑制IIS-TORC1信号。 总而言之，AMPK/IIS-TORC1信号网络对家蚕细胞和个体的生长至关重要，在脂肪体中受到营养和蜕皮激素的协同调控。家蚕与哺乳动物的AMPK/IIS-TORC1信号网络高度保守，以家蚕为模式动物研究营养和激素调控AMPK/IIS-TORC1信号网络的分子机理具有普遍生物学意义，为哺乳动物的相关研究提供了重要借鉴。