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民進(jìn)會(huì)員金珊教授團(tuán)隊(duì)揭開腸道微生物影響果蠅行為產(chǎn)生的面紗

發(fā)布時(shí)間：2021-04-19來源：民進(jìn)湖北大學(xué)委員會(huì) 瀏覽量：4011

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近日，湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、省部共建生物催化與酶工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，民進(jìn)會(huì)員金珊教授團(tuán)隊(duì)，在Nature Communications（IF：12.121）雜志以第一署名單位發(fā)表題為“Gut Microbiome Modulates Drosophila Aggression through Octopamine Signaling”（《腸道微生物組通過章魚胺信號(hào)調(diào)控果蠅攻擊行為》）的研究文章，博士研究生賈藝聰為第一作者。

在人體的腸道內(nèi)寄生著100～1500種、近100萬億個(gè)細(xì)菌，其數(shù)量是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍。腸道微生物群與大腦之間有著密切的關(guān)聯(lián)，它與大腦之間的交流能夠影響焦慮、認(rèn)知、痛覺和社會(huì)互動(dòng)等行為。該研究通過構(gòu)建無菌果蠅模型，探索了果蠅腸道微生物對(duì)宿主的攻擊行為、運(yùn)動(dòng)行為和求偶行為的影響。深入研究了腸道微生物調(diào)控果蠅行為輸出的神經(jīng)機(jī)制，并分析了果蠅腸道微生物的組成以及不同種類微生物的定植對(duì)果蠅行為的影響（如圖）。該文章對(duì)揭示腸道菌群影響宿主行為輸出的方式具有重要意義。

腸道微生物調(diào)節(jié)雄性果蠅間的攻擊行為

該研究發(fā)現(xiàn)，相比于正常飼養(yǎng)的有菌果蠅，無菌果蠅的攻擊行為有所減少，產(chǎn)生的潛伏期也延長(zhǎng)了。然而腸道微生物組的代謝產(chǎn)物或菌體蛋白的引入，都無法有效地提升無菌果蠅攻擊行為的產(chǎn)生，只有活體的腸道微生物才能有效挽回?zé)o菌果蠅的攻擊行為。腸道微生物是否特異地影響果蠅的攻擊行為？金珊教授團(tuán)隊(duì)又檢測(cè)了無菌果蠅與有菌果蠅在其他行為方面的差異，發(fā)現(xiàn)腸道微生物的有無并不會(huì)影響運(yùn)動(dòng)和睡眠行為。除此之外，該研究還檢測(cè)了腸道菌群對(duì)果蠅Tdc2神經(jīng)元的早期發(fā)育影響，發(fā)現(xiàn)腸道微生物群促進(jìn)幼年果蠅的Tdc2神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育，從而增強(qiáng)果蠅的攻擊行為產(chǎn)出。

金珊教授表示，研究腸道微生物與宿主行為之間的關(guān)系，極大地豐富了我們對(duì)于腸道微生物在人體中所起到作用的認(rèn)識(shí)，一定程度揭開了腸道微生物影響宿主行為產(chǎn)生的神秘面紗，為靶向腸道微生物改善人體行為健康的治療方式提供了重要理論依據(jù)。

據(jù)悉，金珊教授團(tuán)隊(duì)一直從事果蠅遺傳學(xué)研究。近年來，該團(tuán)隊(duì)以湖北大學(xué)為通訊作者單位，在Nature Communications、Development及Disease Models & Mechanisms等國(guó)際權(quán)威期刊上發(fā)表多篇高水平論文。