全变态昆虫的变态过程对生物能量需求很高，其代谢率通常在早期蛹期达到峰值，以促进广泛的组织重建（Agrell., 1953; Merkey et al., 2011）。从幼虫到蛹的转变需要从能量储存转变为储备的动员（Arrese and Soulages, 2010; Li et al., 2019; Nelliot et al., 2006）。生理上，这种大规模的重建整合了碳水化合物（特别是海藻糖和糖原）的分解与强烈的脂质利用（Gao et al., 2023; Li et al., 2024; Skowronek et al., 2021; Wang et al., 2022）。尽管脂质稳态是成功蛹化的先决条件（Li et al., 2024），但在这一发育瓶颈期间控制脂质流动的调控节点及其在环境压力下的病理后果仍不完全清楚。
蜜蜂（Apis mellifera）的幼虫发育表现出严格的狭温性。工蜂将蜂巢温度维持在大约35°C，因为即使是轻微的温度偏差也会影响发育，导致羽化延迟（Degrandi-Hoffman et al., 1993; Zhu et al., 2025）、出现率降低（Wang et al., 2016）以及成虫的形态或行为异常（Xu et al., 2023; Zhu et al., 2018）。前蛹阶段对温度压力特别敏感（11, 14）。暴露在20°C下会阻止蜕皮，即使是亚致死剂量也会增加死亡率并缩短存活者的寿命（Wang et al., 2016）。在这个发育阶段，脂肪体的组织分解会动员储存的脂质和蛋白质来支持成虫形态的形成（Li et al., 2019; Li, 2013; Santos et al., 2015），这一过程表现为血淋巴中脂质相关蛋白水平的增加（Woltedji et al., 2013）。先前的研究表明，温度压力会改变蜜蜂的能量分配；例如，轻微的降温（32°C）会促进异常的三酰甘油积累（Kovalskyi et al., 2024, 2018），而较低的温度（25°C）则会触发应激诱导的脂质动员信号（Ramirez et al., 2021）。然而，在冷诱导的发育停滞期间，动员脂质的代谢命运以及介导这种紊乱的具体调控节点仍不清楚。
环境压力在昆虫中常表现为氧化应激，其特征是脂质过氧化和氧化还原失衡（Ahmad, 1995）。为了对抗氧化损伤，昆虫利用酶促和非酶促抗氧化系统（Kodrík et al., 2015）。据报道，低温会耗尽谷胱甘肽池（Lalouette et al., 2011），尤其是在脂肪体内（Xu et al., 2025），尽管这种氧化还原失衡的驱动因素尚不明确。脂质分解主要由线粒体β-氧化介导，是细胞氧化还原状态的关键决定因素；这条途径的失调——无论是通过过度活跃还是抑制——都可能引发氧化损伤。虽然过度的脂肪酸氧化（FAO）会驱动电子泄漏和活性氧（ROS）的产生（Rosca et al., 2012; Ucar et al., 2013），如在蚊子吸血后所见（Sun et al., 2025），但其抑制可能会通过能量缺陷和积累的底物（如酰基肉碱（AcCas）和游离脂肪酸（FFAs）的脂质毒性（Savary et al., 2012; Wajner and Amaral, 2016）反而引发氧化损伤。在鳞翅目昆虫中，FAO基因在前蛹阶段表达增加以清除游离脂肪酸（Gao et al., 2023），同时FFA水平下降（Wang et al., 2022），表明氧化途径被激活以满足蛹化的能量需求。目前尚不清楚低温压力是否会影响蜜蜂的这种氧化能力，从而破坏脂质供应和消耗之间的平衡，形成有利于氧化的环境。
在这里，我们发现低温压力会在蜜蜂前蛹中引起灾难性的代谢紊乱：线粒体穿梭系统中的动力学瓶颈，导致脂质动员与线粒体氧化解耦。这种代谢解耦导致FFAs的积累和严重的脂质毒性。多组学分析确定肉碱棕榈酰转移酶1（Cpt1）的转录抑制是主要的调控缺陷。我们证明Cpt1的敲低足以抑制FAO流动，复制了低温压力下的氧化应激和发育停滞现象。此外，脂质组学分析显示，这种阻塞会导致脂质组的饱和依赖性重塑，使多不饱和脂肪酸（PUFAs）倾向于掺入膜磷脂中。这种不适宜的氧化易感物种的积累为观察到的氧化损伤和发育失败提供了物质基础。
