Appl调控果蝇肠道内分泌细胞功能及干细胞命运决定的研究

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hardy_0205
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淀粉样前体蛋白(Amyloid precursor protein-Like,Appl)是果蝇基因组编码的一种跨膜蛋白,它不论在结构还是功能上都呈高度保守,因此具有重要的生理功能。Appl不仅在成年果蝇大脑的所有神经元中表达,本研究发现它同时也在肠道组织中的肠内分泌细胞(Enteroendocrine cells,EEs)内高度表达。然而,目前Appl在肠道组织中的生理功能尚不清楚。本研究采用遗传学手段通过免疫荧光染色技术探究果蝇Appl调节肠道脂质代谢和决定肠干细胞(Intestinal Steam Cells,ISCs)分化命运的作用。最早我们发现在EEs中敲低Appl的表达会导致肠道脂质的积累,并且在Appld突变体中得到了相同的结果。利用q PCR技术检测到Appld突变体中的脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FAS)基因和乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl CoA Carboxylase,ACC)基因表达升高,这与减少肠道速激肽TK(Tachykinin)分泌导致的肠道脂质积累表型相似。为了研究Appl调控的肠道脂质代谢是否与TK有关,我们利用GAL4/UAS系统给Appld突变体引入了肠道特异性表达的TKg-GAL4,获得了能稳定遗传的基因重组果蝇品系。过表达瞬时受体电位离子通道基因TRPA1(Transient Receptor Potential A1)的研究结果发现,促使TK EEs分泌可逆转Appld突变体肠道的脂质积累,这表明了Appl影响TK EEs的分泌功能从而调控肠道的脂质代谢。通过在TK EEs中表达胞外分泌型Appl.s及分泌阻断型Appl.sd,我们发现Appl的胞内AICD片段是调控肠道脂质代谢的关键。通过控制早期内体调节因子基因Rab5在TK EEs中的表达水平,发现Appl通过Rab5发挥作用进而调控肠道的脂质代谢。由于人类App695与果蝇Appl的同源性及进化功能的保守性,我们发现在TK EEs中过表达人类App695可逆转Appld突变体肠道脂质的积累。利用细胞免疫荧光技术对EEs进行了染色。通过对EEs数目统计发现,Appld突变体肠道的EEs数量多于iso-w1118野生型;在ISCs时期敲低Appl导致EEs数目增多,这些结果均表明Appl可能参与ISCs向EEs的分化。同时,ISCs时期表达胞外分泌型Appl.s和分泌阻断型Appl.sd的结果表明,Appl的胞内AICD区域可能是调控ISCs分化方向的关键。综上所述,果蝇Appl通过其胞内AICD区域调控EEs的分泌功能和ISCs命运决定。
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