研究营养素对果蝇神经元发育的影响

营养作为生物体生理状态的重要组成部分，似乎延伸到生命的各个阶段。众所周知，神经发育(包括树突和轴突的生长)对代谢要求很高，但对于特定营养素如何影响神经元发育知之甚少。

京都大学生物研究所的一组研究人员现已发现，可以通过适当的模型在分子水平上探索营养依赖性神经元发育的调节机制。他们的研究发表在eLife杂志上。

“一个这样的模型是位于果蝇幼虫中的果蝇C4da或IV类树突状树枝状神经元，”主要作者YukakoHattori说。

C4da神经元的树突——位于表皮和体壁肌肉之间——感知有害的热、机械和光刺激，随后将信息传递到中枢神经系统以触发回避行为。

“这些树突的生长以意想不到的方式受到环境的控制，并且变得更加复杂。也就是说，不良的低酵母饮食会导致树突过度分枝，”第一作者YasutetsuKanaoka补充道。

在对关键营养素进行系统搜索后，该团队发现过度树枝化表型不是由低浓度氨基酸(典型的酵母营养素)引起的，而是由同时缺乏维生素、金属离子和胆固醇引起的。

这种缺陷增加了体壁肌肉中Wingless信号分子的产生。Wingless被C4da神经元接收后，它会激活一种叫做Akt的蛋白质，从而促进树突的复杂分枝。

“虽然C4da神经元在营养不良的环境中过度生长是违反直觉的，但我们对这些神经元对有害光刺激的反应变得不那么感兴趣，”TadashiUemura反映道。

“我们的研究提出了一种可能性，即体感神经元的营养依赖性发育在优化寻找高营养食物和逃避有害环境威胁之间的权衡中发挥作用。”

使用细胞类型特异性敲低系统——一种以细胞特异性方式抑制特定基因功能的既定方法——该团队确定了调节过度树枝化表型的器官间信号。

“通过关注营养信息从肠道传递到肌肉的机制，我们可能会解开食物与健康之间的分子之谜。”

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