昆虫变态发育受保幼激素（Juvenile hormone, JH）和蜕皮激素（20-hydroxyecdysone, 20E）的协同调控。之前的研究认为，JH在幼虫时期的主要功能就是拮抗20E信号而阻碍变态发生。华南师范大学李胜教授团队2018年在美国科学院院刊PNAS上发表论文，阐述了JH在前胸腺中通过其胞内受体Met/Gce及其初级反应基因Kr-h1抑制20E前体ecdysone的合成，从而阻碍变态发生的分子机理。近年来发现，除JH胞内受体外，还有JH膜受体存在，JH通过胞内信号和膜信号共同调控变态发育进程。但是至今仍未鉴定出JH膜受体，也未绘制出完整的JH膜信号下游磷酸化调控网络。近日，Science Bulletin发表了李胜教授团队题为“Juvenile hormone membrane signaling phosphorylates USP topotentiate 20-hydroxyecdysone action and Yorkie activity in Drosophila”（果蝇中保幼激素膜信号磷酸化USP进而增强蜕皮激素信号）的研究论文，阐释了JH胞内信号和膜信号协助ecdysone合成而精准控制昆虫的蜕皮和变态的具体分子机制。 李胜教授团队结合果蝇遗传学和磷酸化蛋白组学，对Met Gce双突变体在长期和短期JH存在或缺失的情况下做了大量的磷酸化蛋白组学分析，并鉴定出USP（20E受体复合体EcR-USP的重要组分）Ser35为JH膜信号诱导的磷酸化位点。后续实验证明JH膜信号通过激活PLC-PKC以诱导USPSer35磷酸化。使用CRISPR-Cas9基因编辑技术，将USP Ser35替换成无磷酸化活性的Ala35，得到了USPS35A 突变品系。发现USPS35A造成前胸腺ecdysone合成减弱，从而系统性引起全身20E信号下降，导致发育时间延迟。这些研究成果为阐明JH膜受体及其下游的磷酸化调控网络奠定了重要基础。更为重要的是，结合之前的研究成果，李胜教授团队提出了一个新颖的变态发育激素调控理论模型：JH胞内信号抑制ecdysone合成，JH膜信号维持ecdysone合成，因此JH精巧地协同ecdysone合成，并最终达成20E诱导蜕皮和变态的周期性稳态。
JH胞内信号和JH膜信号协同调控ecdysone合成的分子机制美国Virginia Tech著名昆虫内分泌学家Prof. Jinsong Zhu撰写评论文章“Non-genomic action of juvenile hormone modulates the synthesis of 20-hydroxyecdysone in Drosophila”对该研究进行点评，系统介绍了JH膜信号的研究进程，并认为李胜教授团队的这篇论文是近年来JH-20E互作的最重要进展，为昆虫变态发育的激素调控研究指明了一个新的重要方向。在该研究中，李胜教授团队2019级博士生高月和青年英才刘素宁博士为共同第一作者，李胜教授及其长期合作伙伴—马里兰大学的Jian Wang教授为并列通讯作者，华南师范大学为第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金重点项目、重点国际合作项目、面上项目以及广东省自然科学基金的资助。