饮食常识Manual
半岛电子Cell:刘绮丽团队揭示编码果蝇卵白质饮食量设定点的神经生物学机造
动物对根本的心理需求有特定的目的区间或者设定点(setpoint),比如摄食量和饮水量的多少,睡眠时分的是非,体温的恒定值等等。当实践产生的值和这些自己的设定点有所差错时,就会触策划物的动机动作饮食,通过自己稳态的负反应调控机造来祛除这种差错。比如卡途里摄取餍足自己需求后就会阻止进食动作,体温升高后会通过排汗来低重温度等。相闭负反应调控机造的神经回途或者信号传导通途一经被越来越多的阐明,然而,设定点自己是怎么被大脑编码和调控的永远是一个未解之谜。 该探求揭示了果蝇大脑中两个起相反用意的GPCR信号通途,通过治疗卵白质饥饿神经元的静息膜电位来编码和调控卵白质饮食量的设定点。 正在这项最新探求中,探求团队通过应用一种高通量测定进食动作的技巧,挖掘雄性半岛电子、童贞雌性和交配后的雌性果蝇个人存正在着截然有异的卵白质饮食量设定点,以调控区其它卵白质心理需求(比方交配后的雌性果蝇需求摄取更多的卵白质养分用来产卵),表了处理心果蝇卵白摄入量的设定点正在区别性别和交配形态下存正在区别。 使用这种心理性的设定点区别,通过对果蝇大脑的膜片钳电心理实行,挖掘卵白质饮食量的设定点被存储正在卵白质饥饿神经元(DA-WED)的静息膜电位中。卵白质饥饿神经元的静息膜电位是怎么被调控的呢?果蝇的钾离子通道ORK1是被广大使用的把持超极化静息膜电位的遗传器械半岛电子,膜片钳电心理实行证据RNAi敲低ORK1后的雄性果蝇卵白质饥饿神经元静息膜电位产生彰彰去极化,高通量进食动作测定技巧挖掘雄性果蝇的卵白质摄取量也彰彰增加饮食。 由于ORK1离子通道的开闭受到卵白激酶PKC的调控,那么PKC是否同样调控卵白质饥饿神经元静息膜电位的转移呢?通过免疫荧光技巧挖掘PKC53E与卵白质饥饿神经元DA-WED共表达,膜片钳电心理实行进一步证明敲低PKC53E填补了雄性果蝇大脑中卵白质饥饿神经元DA-WED的静息膜电位,进食动作学实行也进一步证了解雄性果蝇的卵白质摄取彰彰增加,这些结果与敲低ORK1的表型相似乎。 通过进一步正在果蝇中举行大范畴遗传学筛选,判断出一种叫做FMRFa的神经肽,通过激活其GPCR受体FMRFaR来限度其下游卵白激酶PKC53E,最终调控卵白质饥饿神经元静息膜电位,从而编码卵白质摄入量设定点。另一个意思的情景是,敲低ORK1 和PKC53E的童贞雌性果蝇的卵白质摄取量也彰彰增加,但交配后的雌性果蝇卵白质摄取量却没有产生彰彰革新,证据交配后的雌性果蝇卵白饥饿神经元膜电位受到区别于雄性和童贞雌性果蝇的调控。 那么正在交配后的雌性果蝇中,卵白质摄取量的设定点又是怎么被调控的呢?另一种神经肽MS与FMRFa同属于RFamide家族,MSR2是MS神经肽的GPCR受体,文件显示此信号通途介入调控交配后雌性果蝇的进食动作饮食。电心理结果证据敲低MSR2后的交配雌性果蝇卵白质饥饿神经元DA-WED产生明显超极化,进食动作也证据交配后雌性果蝇卵白摄取量彰彰删除,这与正在雄性果蝇中敲低FMRFaR的实行结果相反。 进一步探求表了解MSR2通过造止卵白激酶PKA来低重钾离子通道ORK1的绽放时分,去极化交配后雌性果蝇卵白饥饿神经元静息膜电位,提升了卵白质摄入量的设定点,因此揭示了MSR2-PKA信号通途对交配后雌性果蝇卵白质摄取量设定点的调控用意。 综上所述,探求挖掘果蝇卵白质摄入量的设定点被编码正在卵白质饥饿神经元(DA-WED)的静息膜电位中。DA-WED 神经元的静息膜电位正在雄性、童贞雌性和交配后的雌性果蝇中存正在区别,因而决心了区其它卵白质摄入量的设定点。 正在雄性果蝇中,被激活的 FMRFa-FMRFaR 通途和被造止的 MS-MSR2 通途擢升了卵白激酶PKC 和 PKA 的活性,这些激酶通过磷酸化 ORK1 卵白,使得通道开启概率填补,导致静息膜电位超极化,从而低重卵白质摄入量的设定点;正在童贞雌性果蝇中,有关于雄性果蝇而言,MS-MSR2 信号依旧正在低活性,同时 FMRFa-FMRFaR 信号也被造止, PKA 成为活泼的激酶,通过磷酸化局限共鸣位点,使得ORK1 通道开启概率低重,导致静息膜电位去极化并提升卵白质摄入量的设定点;正在交配后的雌性果蝇中,被激活的 MS-MSR2 信号造止了卵白激酶 PKA,同时低活性的FMRFa-FMRFaR 信号也造止了PKC饮食,进一步低重了ORK1通道的绽放概率,从而进一步导致卵白质饥饿神经元静息膜电位的去极化,提升了卵白质摄入量的设定点。 这项探求揭示了编码果蝇卵白质饮食量设定点的神经生物学机造,不妨为饮食闭系的体重调控和肥胖症的探求与调整供给了一个新的计谋。半岛电子Cell:刘绮丽团队揭示编码果蝇卵白质饮食量设定点的神经生物学机造