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静息的成体干细胞会被激活，以维持组织完整性。线粒体已被证实是干细胞/祖细胞的重要调控因子。已有零散文献提示，存在一种具有特征性线粒体结构—功能特性的高效力干性状态，该状态可能预先促使干细胞发生激活。通过线粒体分裂蛋白Drp1对线粒体结构进行精确调控，可在体外使干细胞状态预先具备肿瘤形成倾向。然而，这种假定的预激干性状态在体内的意义及其调控机制仍不明确。我们采用定量遗传学和细胞生物学方法证明，由明暗周期驱动的Drp1精确调控，能够预先促使果蝇卵巢生殖系干细胞（GSC）对富含蛋白质的膳食补充产生反应，从而促进卵子生成。抑制线粒体融合蛋白Opa1可逆转这一效应；而在缺乏维持明暗节律功能的Cry蛋白时，该效应则受到破坏。从机制上看，明期或暗期使富含蛋白质的膳食补充以不同方式刺激GSC亚群中Drp1在线粒体上的特异性募集与组织。对必需氨基酸进行筛选后发现，苏氨酸补充、Cry、Drp1与Opa1之间的相互作用，对于GSC及卵子生成的这种预激过程至关重要。卵巢滤泡干细胞则在Drp1的另一种调控水平下发生预激。在富含蛋白质的膳食补充存在时，这种由Drp1调控驱动的果蝇卵巢干细胞预激能够逆转类糖尿病状态对卵发育的抑制作用。因此，我们的研究揭示了通过精确调节线粒体、整合明暗与膳食线索来调控成体干细胞的新范式，这对于再生健康和退行性疾病研究具有重要意义。
光暗与膳食线索的相互作用通过精准调控Drp1在线粒体上的募集与组织，预先设定果蝇卵巢干细胞特性 | bioRxiv
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光暗与膳食线索的相互作用通过精准调控Drp1在线粒体上的募集与组织，预先设定果蝇卵巢干细胞特性
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Kasturi Mitra
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Yoshita Sriramkumar
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Rhea Wali
doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749535
Kasturi Mitra Ashoka University
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处于静息状态的成体干细胞会被激活，以维持组织完整性。线粒体已成为干细胞/祖细胞的重要调控因子。零散的文献提示，可能存在一种具有高效能的干性状态，并具有特征性的线粒体结构—功能特性，从而为干细胞激活预先设定条件。在线粒体分裂蛋白Drp1的精准调控能够在体外使干细胞状态预先具备肿瘤形成倾向。然而，这种假定的预激干性状态在体内的意义及其调控机制仍不明确。我们采用定量遗传学和细胞生物学方法证明，由光暗循环驱动的Drp1精准调控，能够预先设定果蝇卵巢生殖系干细胞（GSC）对富含蛋白质膳食补充的反应，从而促进卵子产生。通过抑制线粒体融合蛋白Opa1，这一效应可以被逆转；而在缺乏维持光暗节律功能的Cry蛋白时，该效应则会受到破坏。从机制上看，光照或黑暗使富含蛋白质的补充物能够在GSC亚群中诱导Drp1在线粒体上的不同特征性募集与组织。对必需氨基酸的筛选揭示，苏氨酸补充、Cry、Drp1与Opa1之间的相互作用，对于GSC及卵子产生的这种预先设定至关重要。卵巢滤泡干细胞则在Drp1的另一种调控水平下发生预先设定。在富含蛋白质补充物存在的条件下，这种由Drp1调控驱动的预先设定能够逆转类糖尿病状态对卵子发育的抑制作用。因此，本研究揭示了通过精准调节线粒体、整合光暗与膳食线索来调控成体干细胞的新范式，对于再生健康和退行性疾病具有重要意义。
利益冲突声明
作者声明不存在竞争性利益。
基金信息声明
Wellcome Trust/DBT India Alliance，
https://ror.org/04reqzt68
，IA/S/20/2/505198/WTDBT
版权
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本预印本依据CC-BY 4.0国际许可协议提供。
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发布于2026年9月9日。
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Kasturi Mitra
，
Yoshita Sriramkumar
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Rhea Wali
bioRxiv 2026.09.04.749535； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749535
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光暗与膳食线索的相互作用通过精准调控Drp1在线粒体上的募集与组织，预先设定果蝇卵巢干细胞特性
Kasturi Mitra
，
Yoshita Sriramkumar
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Rhea Wali
bioRxiv 2026.09.04.749535； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749535
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749535v1?rss=1
🏷️ 果蝇卵巢干细胞 线粒体动力学 Drp1募集 明暗节律 膳食营养信号 卵子发生