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王立铭实验室在Cell Research在线发文报道果蝇中枢神经系统检测食物中氨基酸并据此调控进食的机制

编辑:浙大生研院 来源:ca888亚洲城官网生命科学研究院 时间:2018年09月13日 访问次数:10  源地址

 2018年9月12日,王立铭实验室在Cell Research在线发表题为"A post-ingestive amino acid sensor that promotes food consumption in Drosophila" 的研究论文,发现了果蝇中枢神经系统检测食物中氨基酸和据此调控进食行为的机制。

无论是聚合成多肽、蛋白,还是以单体形式存在,氨基酸在生物体内发挥着诸多重要的功能。哺乳动物进化出感知鲜味的味觉系统,而中枢神经系统对氨基酸的监测机制尚有许多争议。作为异养生物,果蝇须通过食物补充氨基酸,但因其没有鲜味受体,人们对果蝇如何检测氨基酸、保证蛋白质的摄入表示困惑。

王立铭课题组发现,食物中3种天然的左旋氨基酸,丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸可以显著上调果蝇进食量。果蝇这一检测氨基酸-调控进食量的反应发生于20秒之内,且不依赖于外周的味觉感知、不依赖于体内氨基酸的匮乏。在体实验表明进食游离的L-Ala, L-Asp, L-Glu即激活果蝇中枢神经系统中6个diuretic hormone 44阳性的神经元,离体实验表明DH44神经元是氨基酸的直接感受器。后续实验表明DH44神经元是氨基酸调控进食行为的充要条件,神经肽DH44及其两类受体介导了这一调控。就DH44神经元的进一步研究表明,CG13248和CG4991所编码的氨基酸转运体介导了DH44神经元对氨基酸的感知,细胞内经典的GCN2-ATF4信号通路引发了DH44神经元对下游行为的调控。以上工作首次阐明了果蝇成虫中枢神经系统对氨基酸的检测和应答机理,对高等动物的相应研究有所ca888亚洲城官网。

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该课题得到了国家自然科学基金、中组部青年千人计划、ca888亚洲城官网中央高校基本科研业务费专项资金的支撑。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41422-018-0084-9

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