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欢乐真人麻将Cell 刘绮丽课题组展示编码果蝇卵白质饮食量设定点的神经生物学机造

2024-08-29 11:15:39
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  动物对根本的心理需求有特定的标的区间或者设定点 (setpoint) ,比方摄食量和饮水量的多少,睡眠韶华的是非,体温的恒定值等等。当实践爆发的值和这些本身的设定点有所差错时,就会触策动物的动机动作,通过本身稳态的负反应调控机造来消逝这种差错。比方卡途里摄取满意本身需求后就会停息进食动作,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曾经被越来越多的阐明,然而,设定点自己是何如被大脑编码和调控的永远是一个未解之谜。

  2024年8月27日,来自加州大学旧金山分校的刘绮丽团队正在Cell上宣布了题为Opposing GPCR Signaling Programs Protein Intake Setpoint in Drosophila探索论文,揭示了果蝇大脑中两个起相反功用的GPCR信号通途通过调治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。博士后吴广彦和马天骥为合伙第一作家。

  通过利用一种高通量测定进食动作的步骤,呈现雄性、童贞雌性和交配后的雌性果蝇个人存正在着天差地其它卵白质饮食量设定点,以调控差异的卵白质心理需求 (好比交配后的雌性果蝇必要摄取更多的卵白质养分用来产卵) ,声知道决策果蝇卵白摄入量的设定点正在差异性别和交配形态下存正在分歧。应用这种心理性的设定点分歧,通过对果蝇大脑的膜片钳电心理尝试,呈现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何如被调控的呢?果蝇的钾离子通道ORK1是被广大使用的运用超极化静息膜电位的遗传用具,膜片钳电心理尝试解说RNAi敲低ORK1后的雄性果蝇卵白质饥饿神经元静息膜电位爆发昭彰去极化,高通量进食动作测定步骤呈现雄性果蝇的卵白质摄取量也昭彰增加。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折呢?通过免疫荧光步骤呈现PKC53E与卵白质饥饿神经元DA-WED共表达,膜片钳电心理尝试进一步证据敲低PKC53E减少了雄性果蝇大脑中卵白质饥饿神经元DA-WED的静息膜电位欢乐真人麻将,进食动作学尝试也进一步证据了雄性果蝇的卵白质摄取昭彰增加欢乐真人麻将,这些结果与敲低ORK1的表型相仿佛。通过进一步正在果蝇中实行大领域遗传学筛选,占定出一种叫做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。另一个趣味的形象是,敲低ORK1 和PKC53E的童贞雌性果蝇的卵白质摄取量也昭彰增加,但交配后的雌性果蝇卵白质摄取量却没有爆发昭彰改革,解说交配后的雌性果蝇卵白饥饿神经元膜电位受到差异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何如被调控的呢?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。电心理结果解说敲低MSR2后的交配雌性果蝇卵白质饥饿神经元DA-WED爆发觉显超极化,进食动作也解说交配后雌性果蝇卵白摄取量昭彰节减,这与正在雄性果蝇中敲低FMRFaR的尝试结果相反。进一步探索声知道MSR2通过抑遏卵白激酶PKA来低重钾离子通道ORK1的绽放韶华,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功用。

  综上所述,探索呈现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分歧,因而决策了差异的卵白质摄入量的设定点。正在雄性果蝇中,被激活的 FMRFa-FMRFaR 通途和被抑遏的 MS-MSR2 通途晋升了卵白激酶PKC 和 PKA 的活性,这些激酶通过磷酸化 ORK1 卵白,使得通道开启概率减少饮食,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,相对待雄性果蝇而言,MS-MSR2 信号维系正在低活性,同时 FMRFa-FMRFaR 信号也被抑遏, PKA 成为活动的激酶,通过磷酸化个人共鸣位点,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 信号抑遏了卵白激酶 PKA,同时低活性的FMRFa-FMRFaR 信号也抑遏了PKC,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。这项探索揭示了编码果蝇卵白质饮食量设定点的神经生物学机造,也许为饮食联系的体重调控和肥胖症的探索与医治供应了一个新的战术。欢乐真人麻将Cell 刘绮丽课题组展示编码果蝇卵白质饮食量设定点的神经生物学机造

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