个体大小的发育调控是一个复杂且精细的过程，涉及多层级调节和多器官协调。细胞生长、DNA与蛋白质合成以及细胞增殖和凋亡共同决定了组织和器官的最终大小，进而影响个体大小。在发育过程中，个体大小受到遗传和环境双重因素的影响，其中能量代谢是连接遗传调控与环境响应的关键环节，对个体生长和发育具有深远影响。AMPK作为细胞内的能量感应器，通过调节ATP的合成与消耗以及葡萄糖摄取等方式维持细胞内能量稳态，进而影响细胞功能。尽管AMPK在果蝇发育中的作用已被广泛研究，但其通过调控葡萄糖代谢影响果蝇个体大小发育的具体机制仍不清楚。

2025年5月27日，Journal of Genetics and Genomics在线发表广州医科大学广州霍夫曼免疫研究所焦仁杰团队题为“Xgr is involved in body size control in Drosophila through promoting glucose uptake in the Malpighian tubules”的研究论文。该论文报道了调控果蝇个体大小的新基因xgr，该基因纯合突变通过降低果蝇马氏管细胞内AMPK的活性影响葡萄糖吸收，进而调控果蝇个体大小。

该研究首先在基于CRISPR-Cas9技术构建的果蝇突变体资源库中进行品系筛选，得到个体显著变小的CG42249突变体，将其突变基因命名为xgr (xiao ge er，小个儿)。通过构建xgr-Gal4转基因果蝇和Xgr-GFP基因敲入果蝇等方法探究xgr的基因表达模式以及蛋白定位，该研究发现Xgr蛋白主要在果蝇的马氏管(Malpighian tubules，相当于哺乳动物肾脏)和中肠(midgut，消化器官)的上皮细胞中表达，并具有极性分布特征。能量代谢物质检测显示，xgr突变果蝇的马氏管细胞内ATP水平升高、AMPK活性降低，葡萄糖摄取显著减少。这些结果表明，Xgr通过调节马氏管细胞内AMPK活性和葡萄糖摄取，对果蝇的个体大小发挥关键调控作用。

xgr缺陷导致果蝇发育障碍示意图

左：野生型果蝇中xgr的调控作用；右：xgr缺失导致发育障碍。

综上所述，该研究鉴定到影响果蝇个体控制的新基因xgr并解析其调控机制，强调了系统性能量代谢在个体尺寸调控中的重要地位，为理解生物体个体发育尺寸控制的分子机制提供新视角。