神經(jing)纖維(wei)瘤蛋白調(tiao)控果(guo)蠅(ying)代(dai)謝率

美(mei)國斯克利普斯研究(jiu)所（Scripps，生(sheng)物(wu)醫學(xue)研究(jiu)所）神經(jing)科(ke)學(xue)系Seth M Tomchik教授(shou)團隊(dui)，以(yi)果(guo)蠅(ying)為(wei)模型(xing)揭示學(xue)習(xi)、記(ji)憶和遺(yi)傳疾病的神經(jing)元(yuan)機制(zhi)，目(mu)前(qian)該團隊(dui)受美(mei)國國立衛(wei)生研(yan)究(jiu)院(yuan)和(he)國(guo)防(fang)部(bu)等(deng)經費(fei)支(zhi)持，以(yi)研究(jiu)神經(jing)纖維(wei)瘤1型(xing)（NF1)的基因(yin)突(tu)變如何影(ying)響神經(jing)元(yuan)功能(neng)和新(xin)陳(chen)代(dai)謝，並著(zhe)眼於(yu)未來的幹預措施(shi)。

2021年(nian)底，Tomchik教授(shou)團隊(dui)在《Nature Communications》發表(biao)了關於神經(jing)纖維(wei)瘤(liu)蛋白通(tong)過(guo)神經(jing)元(yuan)機制(zhi)調(tiao)控果(guo)蠅(ying)代(dai)謝“Neurofibromin regulates metabolic rate via neuronal mechanisms in Drosophila"的論文。研(yan)究(jiu)采(cai)用(yong)果(guo)蠅(ying)睡(shui)眠(mian)和(he)活(huo)動代(dai)謝監(jian)測系統（SSI果(guo)蠅(ying)呼吸代(dai)謝系統）監(jian)測果(guo)蠅(ying)的代(dai)謝率和(he)活(huo)動來研(yan)究(jiu)Nf1突(tu)變如何導(dao)致(zhi)果(guo)蠅(ying)的多(duo)動癥(zheng)、神經(jing)元(yuan)回路(lu)功(gong)能(neng)障(zhang)礙(ai)和代(dai)謝改變（參見下(xia)圖）。 

      為(wei)了深(shen)入(ru)了解(jie)代(dai)謝表(biao)型的晝(zhou)夜(ye)參數(shu)和機制(zhi)基(ji)礎，通(tong)過(guo)SSI果(guo)蠅(ying)呼吸代(dai)謝系統測量氧氣(qi)消(xiao)耗（VO₂）和(he)二氧化碳產(chan)量(VCO₂), 24小(xiao)時(shi)光(guang)周(zhou)期(qi)Nf1^P1突(tu)變體的VCO₂和(he)VO₂均(jun)高(gao)於(yu)對照(zhao)組(zu)（Fig3b,d）, Nf1^P1突(tu)變體日(ri)間和夜(ye)間(jian)的總代(dai)謝率均(jun)高(gao)於(yu)對照(zhao)組(zu)（Fig3c,e）。同(tong)樣，當使(shi)用nSyb-Gal4敲(qiao)掉(diao)Nf1泛(fan)神經(jing)元(yuan)時(shi)，發現(xian)VCO₂和(he)VO₂均(jun)高(gao)於(yu)對照(zhao)組(zu)（Fig3g-j），而(er)且呼吸商(shang)（RQ）均(jun)顯(xian)著下降(jiang)（Fig3f,k）。RQ降(jiang)低與(yu)內(nei)源性脂肪(fang)儲(chu)備(bei)利(li)用率增加(jia)壹致(zhi)，表(biao)明Nf1的喪(sang)失(shi)可能(neng)會(hui)增加(jia)脂肪(fang)利(li)用(yong)率。總(zong)體而(er)言，這(zhe)些(xie)數據為(wei)Nf1在(zai)代(dai)謝調(tiao)節中(zhong)的作用提(ti)供(gong)了獨(du)立(li)的支(zhi)持，表(biao)明它在(zai)24小(xiao)時(shi)光(guang)周(zhou)期(qi)內(nei)是(shi)壹致(zhi)的，並表(biao)明它可能(neng)是(shi)由脂(zhi)肪(fang)穩(wen)態(tai)改變引起(qi)的。

易(yi)科(ke)泰生(sheng)態(tai)技(ji)術(shu)公(gong)司(si)與(yu)美(mei)國Sable公(gong)司合作，提(ti)供(gong)果(guo)蠅(ying)呼吸代(dai)謝測量全(quan)面(mian)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)，包(bao)括(kuo)本(ben)文所采(cai)用(yong)的儀(yi)器(qi)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)及果(guo)蠅(ying)高(gao)通量呼吸代(dai)謝測量技(ji)術(shu)方(fang)案(an)等(deng)。

參考資料

1.Elizabeth B.Brown, Jaco Klok, Alex C.Keene. Measuring metabolic rate in single flyies during sleep and waking states via indirect calorimetry. Journal of Neuroscience Methods, 2022

2.Botero V, Stanhope BA, Brown EB, Grenci EC, Boto T, Park SJ, King LB, Murphy KR, Colodner KJ, Walker JA, Keene AC, Ja WW, Tomchik SM. Neurofibromin regulates metabolic rate via neuronal mechanisms in Drosophila. Nat Commun. 2021

3.美(mei)國的斯(si)克利普斯研究(jiu)所（Scripps Research）神經(jing)科(ke)學(xue)教授(shou)Tomchik實(shi)驗(yan)室

4.美(mei)國國立衛(wei)生研(yan)究(jiu)院(yuan)國(guo)家(jia)神經(jing)疾病和(he)中(zhong)風研(yan)究(jiu)所R01將(jiang)資助Tomchik實(shi)驗(yan)室研(yan)究(jiu)NF1對(dui)新(xin)陳(chen)代(dai)謝的影響