许多昆虫可以完成近千公里的长距离飞行甚至是周年的往返迁徙，令人赞叹。长距离飞行可以使昆虫更高效地获取食物，躲避敌害，应对季节性气候变化，是昆虫为适应环境进化出的令人惊叹的能力。但昆虫飞行极其耗能，因此如何高效利用能量及代谢对于保障昆虫长距离飞行至关重要。

　　飞蝗（Locusta migratoria）是一种世界性的重大农业害虫，具有卓越的长距离飞行能力。有研究报道，飞蝗一个时代可以聚集迁飞超过2500千米。强大的迁飞能力使飞蝗拥有比其他蝗虫更广阔的分布范围，同时也是加剧蝗灾扩散和增加防控难度的重要原因。前人研究已经揭示飞蝗进化出一种高效，独特的能量代谢模式，即在持续飞行过程中，其飞行肌会发生动态的代谢转换，从起飞开始利用糖类转变为后期主要利用脂类，并最终达到糖脂代谢的稳态。然而，飞蝗飞行肌高效代谢的神经内分泌调控机制尚不明确。

　　近日，中国科学院大学博士生导师、中国科学院动物研究所王宪辉研究员团队和中国科学院大学生命科学学院院长、河北大学校长康乐院士团队合作，发现神经肽参与飞蝗长距离飞行过程中能量代谢的调控并进一步阐明其作用机制。通过整合神经肽组学、转录组学、代谢组学、基因编辑技术及飞行特征测定，该团队揭示了神经肽AKH/Corazonin-related neuropeptide (ACP) 作为一个全新的飞行调控因子。神经肽ACP前体基因在长时飞行后表达量显著上调。利用CRISPR/Cas 9技术构建的ACP基因敲除飞蝗品系及ACP受体基因（ACPR）突变体飞蝗均表现出显著降低的持续飞行能力。转录组学及代谢组学综合分析结果显示，神经肽ACP功能缺失突变体飞蝗飞行肌的脂转运及脂代谢相关基因及代谢物水平显著下调。向该突变体注射ACP多肽可以很大程度上恢复飞蝗飞行肌的脂代谢水平及持续飞行能力。进一步的实验结果表明，飞行肌含量最高的蛋白——脂肪酸转运蛋白FABP，介导了神经肽ACP对飞蝗脂类氧化和持续飞行的正调控效应。该项工作揭示了神经肽ACP通过作用于飞行肌受体正向调控脂转运及脂氧化，从而易化长距离飞行，首次报道了昆虫长距离迁飞过程中飞行肌脂代谢的神经内分泌调控机理。研究结果不仅为理解动物长距离迁飞过程中的代谢可塑性调控机制提供了新的视角，也为蝗灾的生物防治提供了新的思路。

　　该成果以“Neuropeptide ACP facilitates lipid oxidation and utilization during long-term flight of locusts” 为题于6月21日在国际学术期刊eLife杂志上发表。中国科学院动物研究所助理研究员侯丽为该论文的第一作者,中国科学院动物研究所王宪辉研究员和康乐研究员为共同通讯作者。该研究成果得到了国家自然科学基金、中国科学院国际伙伴计划和中国科学院青年创新促进会项目的资助。

　　文章链接：https://elifesciences.org/articles/65279

图. 神经肽ACP通过调节飞行肌中脂肪酸代谢易化飞蝗长时程飞行模式图