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中肠神经肽F调节糖摄入和新陈代谢

果蝇与哺乳动物一样根据内部状态调节摄食行为。 肠道是最大的内分泌器官之一,果蝇和哺乳动物的特殊肠内分泌细胞 (EECs) 中会释放出多种不同的激素。 肠道到大脑的信号传导传递有关肠道内容物营养性质的重要信息,肠道营养感应和信号传导在调节食物摄入中起着关键作用。

为了确定调节摄食的肠道衍生激素和营养感应机制,科学家们对成年果蝇中的分泌因子和受体进行了体内 RNA 干扰筛选。EEC产生多种因素,这些因素在食物摄入和新陈代谢的协调中起着关键作用。实验结果如下图所示:

中肠神经肽F调节糖摄入和新陈代谢

科学家们研究了EEC特异性基因敲低对喂养的雄性和雌性的糖水喂养行为的影响(如上图a),使用苍蝇液体-食物相互作用计数器(FLIC)系统,该系统可以自动监测果蝇的摄食行为。并且使用驱动程序 voilà-GAL4 结合普遍表达的温度敏感 GAL80 (Tub-GAL80TS) 将 RNAi 效应靶向 EEC,这使他们能够仅在成年阶段诱导基因沉默。科学家们的目标之一是神经肽F,其敲除增加了交配雌性对纯糖食物的进食时间,同时减少了雄性与糖的相互作用时间(如图b),为了排除 UAS 转基因本身对表型的贡献,他们将 UAS-NPF-RNAiKK (NPFiKK) 线交叉到对照 w1118 背景,该基因型显示的结果与驱动控制所见的结果相似。这表明,交配雌性 EEC 中 NPF 的产生不足增强了它们以糖为食的兴趣或动机。

 

 

参考文献:

[1] Alina Malita, et al. A gut-derived hormone suppresses sugar appetite and regulates food choice in Drosophila. Nat Metab. 2022; 4(11): 1532–1550. Published online 2022 Nov 7. doi: 10.1038/s42255-022-00672-z.

[2] Takashi Koyama, et al. Metabolism and growth adaptation to environmental conditions in Drosophila. Cell Mol Life Sci. 2020; 77(22): 4523–4551. Published online 2020 May 24. doi: 10.1007/s00018-020-03547-2.