抽象的果蝇Melanogaster是探索宿主与微生物之间共生关系的宝贵模型。本综述总结了有关果蝇肠道微生物群的维持机制,生理角色和营养不良的最新发现。果蝇的肠道微生物群是通过饮食中的微生物的连续摄入量与其在肠道中的定殖和增殖之间保持的。果蝇的活性氧(ROS)产生和抗菌肽(AMP)的不同途径在识别致病性和共生微生物中起着至关重要的作用。肠道菌群对果蝇的生理功能有重大影响。在幼体阶段已经报道了促进生长的作用,肠道菌群也表现出各种成人果蝇的功能。由衰老或疾病引起的肠道菌群异常导致肠道炎症和肠道屏障功能降低,导致寿命缩短。 此外,已经建议营养不良影响神经退行性疾病模型的病理。 使用果蝇的肠道微生物群研究的未来进步有望阐明宿主微叶相互作用的基本机制。 关键词:肠道菌群;抗微生物肽;活性氧;寿命;本能行为; drosbiosis;果蝇由衰老或疾病引起的肠道菌群异常导致肠道炎症和肠道屏障功能降低,导致寿命缩短。此外,已经建议营养不良影响神经退行性疾病模型的病理。使用果蝇的肠道微生物群研究的未来进步有望阐明宿主微叶相互作用的基本机制。关键词:肠道菌群;抗微生物肽;活性氧;寿命;本能行为; drosbiosis;果蝇
基于文章的理解,问答 教师指示: 让学生阅读在线科学新闻文章“ 科学家们比以往任何时候都更详细地绘制了昆虫大脑图谱 ”,并让他们回答以下问题。 文章的一个版本“精致的果蝇大脑细节”出现在 2023 年 4 月 22 日的《科学新闻》上。 1. 什么是神经元,什么是突触? 神经元是神经细胞,突触是神经元之间的连接。 2. 用你自己的话解释神经科学家 Marta Zlatic 和她的同事取得了什么成就。 神经科学家 Marta Zlatic 和她的同事绘制了果蝇幼虫大脑中每个神经元及其连接的位置。 3. 研究人员使用什么方法进行研究? 这个研究项目花了多长时间? 科学家们使用电子显微镜拍摄的图像来寻找神经元,然后将图像放在一起来追踪神经元。利用从图像中收集到的信息,科学家们能够创建神经元的 3D 版本。这项工作耗时 12 年。 4. 研究人员在果蝇幼虫中绘制了多少个神经元和突触?您认为突触比神经元多意味着什么? 研究人员绘制了 3,000 个神经元和大约 550,000 个突触。我认为突触比神经元多表明单个神经元可以连接到许多神经细胞,而不仅仅是连接到另一个神经元。 5. 可视化生命系统很困难。科学家们如何展示他们的发现,使他们的发现更容易理解? 科学家使用色彩鲜艳的球体来描绘神经细胞,并使用明亮的细长尾巴来显示发送和接收信号的神经细胞的分支。 6. 为什么科学家在他们的神经元研究中使用果蝇幼虫而不是成年果蝇?使用果蝇幼虫是因为它们的大脑比成年果蝇小,这加快了数据收集速度。 7. 许多科学家在研究中使用果蝇。你认为科学家为什么认为果蝇是研究的良好模型生物?果蝇在 Zlatic 的研究中有何用处?
心脏免疫微环境的调节对于诸如心肌梗塞(MI)之类的缺血性事件后的恢复至关重要。内皮细胞(EC)可以具有免疫调节功能;然而,MI之后的EC与心脏中的免疫环境之间的相互作用仍然很少理解。我们确定了成人和小儿心力衰竭(HF)组织中的EC特定的IFN反应性和免疫调节基因特征。对经过MI的鼠心脏的单细胞差异分析发现了与人类HF中类似的免疫基因特征的EC人群(IFN-EC)。IFN-EC富含复制阶段的小鼠心脏,并表达编码免疫反应转录因子(IRF7,BATF2和STAT1)的基因。单细胞染色质可及性研究表明,在IFN-EC签名基因上,这些TF基序的富集。IFN-ECs通过IFN-ECs对免疫调节配体基因表达的表达表明,再生阶段心脏中IFN-EC和巨噬细胞之间的双向信号传导。我们的数据表明,EC可以在心脏损伤后采用免疫调节签名以伴随赔偿反应。这些特征在人类HF和鼠MI模型中的存在表明,EC介导的免疫调节在MI中急性损伤引起的应激和HF中慢性不良改造引起的应激方面具有潜在的作用。
在真菌,细菌和病毒感染期间,果蝇果蝇在强大的防御反应中进行了强有力的防御反应。我们已经调查了这种辩护,并提出了三种类型的问题:(1)果蝇如何认识到入侵的微生物; (2)识别如何导致细胞内信号传导级联反应和基因重编程的激活; (3)产生哪些效应分子以反对微生物。我们的结果指出了一种复杂的防御机制,该机制基于微生物配体的几种循环,跨膜或胞质受体。结合受体触发了几个不同的信号级联,这些级联在NF-κB家族成员的激活中达到顶点,进而控制了数百种免疫反应基因的表达,其中一些基因具有有效的抗菌活性。与哺乳动物先天免疫机制的严格相似之处指向这种辩护的共同血统,并将在演讲中进行讨论。最近的评论:J.A。Hoffmann(2003)。 果蝇的免疫反应。 自然,第426、33-38卷。Hoffmann(2003)。果蝇的免疫反应。自然,第426、33-38卷。
简介:RBC是人体中最丰富的血细胞类型,约占成人血液量的40-45%。RBC很重要,因为它们将氧气从肺部携带到身体的其余部分,并将二氧化碳转移回肺部以进行呼气。进行总红细胞(RBC)计数的目的是测量给定血液体积中的红细胞数量。测量RBC是诊断和监测许多医疗状况的重要组成部分。低的RBC计数可能表明贫血,这种情况没有足够的红细胞来充分地在整个体内运输氧气。升高的RBC计数可能表明多发性疾病,一种红细胞过多的疾病,导致血液增厚和血液凝块的风险增加。
抽象与教条相反,进化上年轻和动态基因可以编码基本功能。我们发现编码最丰富的昆虫转录因子的进化动态ZAD-ZNF基因比古代保守的ZAD-ZNF基因更有可能编码果蝇中的基本功能。我们专注于昵称ZAD-ZNF基因,该基因在进化上年轻,保留在果蝇物种中,并在强烈的阳性选择下进化。但是,我们发现在D. melanogaster中有必要进行幼虫发育。我们表明,昵称编码异染色质 - 定位蛋白(如其旁系同源物奇异果),这也是一种进化动态但必不可少的ZAD-ZNF基因。我们发现D. simulans昵称蛋白仍然可以定位于D. melanogaster异染色质,并挽救了女性的挽救生存能力,而不是男性昵称 - Null D. Melanogaster。我们的发现表明,用于快速变化的异染色质功能的创新通常可以解释昆虫中许多进化动态ZAD-ZNF基因的重要性。
神经元在计算和通信方面表现出色,同时还能平衡严格的物理和生物约束。以果蝇这种相对简单的生物为例。果蝇的大脑不比罂粟籽大,包含大约 130,000 个神经元和数千万个突触。尽管体积很小,但这个神经网络却支持复杂的功能,从在不同环境中寻找食物到参与求偶仪式——有时还会惹恼人类。这些神经网络如何能够在固有的空间限制内如此出色地运作?了解这些和其他神经系统的组织和工作原理是一项关键的事业,跨越神经科学和物理学领域数十年的研究。中国同济大学的张欣雅及其同事最近进行的一项研究朝这个方向迈出了一步,报告了一种将神经元连接概率与果蝇大脑中的物理距离联系起来的缩放关系 [ 1 ]。这一观察是在果蝇的不同发育阶段进行的,可以解释这些神经网络如何在大脑固有的几何约束内实现最佳功能。
性别在对感染的反应和自身免疫的发展上显示出深远的差异。从节肢动物到脊椎动物,免疫反应中的二态性二态性在整个类群中无处不在。果蝇Melanogaster在基线,致病性挑战和衰老时显示出强烈的性二态性。我们对果蝇免疫的同行评审文献进行了详尽的调查,并介绍了一个出版物数据库,指示每项研究中分析的性别(ES)。尽管我们发现对社区对成人免疫的兴趣日益增加,并且在报告两性时,该领域的主要工作仅使用一种性行为,或者不按性分层进行分层。我们合成了对细菌,病毒和真菌感染的性二态反应的证据。二态性可能是由不同的免疫区室介导的,我们回顾了有关行为,上皮,细胞和全身性(脂肪体介导的)免疫的性别差异的工作。在检查免疫组织,免疫衰老和炎症的性二态衰老方面的新兴工作。我们考虑了免疫投资中性别差异的进化驱动因素,突出了果蝇生物学的特征,这些特征使其特别适合对免疫二态性的研究,并讨论了未来探索的领域。