Summary

성인 Drosophila 창자에 있는 창자 산성화를 감시합니다

Published: October 11, 2021
doi:

Summary

여기에서, 우리는 최적의 출력 으로 Drosophila 멜라노가스터 에서 창자 산성화를 감시하기 위한 표준화된 프로토콜을 제시합니다. 먼저 Drosophila 멜라노가스터 에서 장 산성화 모니터링을 위해이 프로토콜을 사용한 다음 비 모델 드로소필라 종에서 의 사용을 입증합니다.

Abstract

과일 플라이 미드구트는 여러 영역으로 구성되어 있으며, 각 영역은 장의 적절한 기능에 필요한 독특한 생리적 기능을 수행하는 세포로 구성됩니다. 이러한 영역 중 하나, 구리 세포 영역(CCR)은 중간 중간구에 국한되고, 부분적으로, 구리 세포로 알려진 세포의 그룹의 구성이다. 구리 세포는 위산 분비, 정확한 역할이 제대로 이해되지 않은 진화적으로 보존된 과정에 관여합니다. 이 논문은 성인 Drosophila 멜라노가스터 장의 산성화를 위해 분석하는 데 사용되는 현재 프로토콜의 개선을 설명하고 파리의 다른 종에 사용할 수 있음을 보여줍니다. 특히, 이 논문은 장내 산성화가 플라이의 영양 상태에 달려 있음을 보여주고 이 새로운 발견에 기초한 프로토콜을 제시한다. 전반적으로, 이 프로토콜은 창자 산성화의 기계장치의 근본적인 일반적인 원리를 밝히기 위하여 Drosophila 구리 세포를 공부의 잠재적인 유용성을 보여줍니다.

Introduction

곤충 창자에서 구리 세포는 포유류 위장의 산 생성 위 정수리 세포 (옥시안틱이라고도 함)와 세포 및 기능적 유사성을 공유합니다. 세포의이 그룹은 장 루멘으로 산을 방출한다. 산 분 비 및 해부학의 기능은 진화적으로 보존됩니다. 배출된 산의 주요 성분은 염산염산과 염화칼륨입니다. 세포에서 산 형성의 화학 메커니즘은 탄산 수화물에 따라 달라집니다. 이 효소는 CO2와 물에서 중탄산염 이온을 생성하여 칼륨을 대가로 양성자 펌프를 통해 루멘으로 배출되는 하이드록실 이온을 해방시합니다. 염화물 및 칼륨 이온은 위 주스의 주요 성분인 염산 및 염화칼륨의 형성을 초래하는 전도성 채널에 의해 루멘으로 운반된다1,2,3,4.

산 형성의 메커니즘은 잘 이해되지만, 산 분비를 조절하는 생리적 메커니즘에 대해서는 훨씬 적습니다. 이 방법을 개발하는 목표는 산 형성과 분비를 조정하고 장 생리학 및 항상성을 중재하는 산의 역할을 결정하는 세포 경로를 더 잘 묘사하는 것입니다. 이 기술의 개발 및 사용 의 근거는 Drosophila 및 비 모델 유기체에서 창자 산성화 과정을 연구하는 일관되고 신뢰할 수있는 방법을 제공하는 것입니다. Drosophila midgut 산성화를 결정하기 위한 표준 프로토콜은 현재 존재하지만2,5,6, 구리 세포 기능을 연구하기 위한 이 프로토콜을 사용하는 동안 야생형(WT)에서 산성화의 범위에서 상당한 가변성이 관찰되었다. 이러한 관찰된 가변성에 대한 기초를 이해하고 일관된 결과를 얻기 위해 표준 프로토콜의 여러 측면이 아래에 설명된 대로 최적화되었습니다.

Protocol

참고: 표준 실험실 라인 오리건 R은 WT 제어로 사용되었습니다. 모든 파리는 12/12h 빛/다크 서카디아 리듬이 있는 실온에서 표준 옥수수밀 당밀 매체(당밀, 한천, 효모, 옥수수밀, 테고프, 프로피오닉산 및 물을 함유)로 사육했습니다. 1. 분석 준비 CO2 마취하에 암컷 파리(0-2일, 비처녀)를 수집하고 실험 전에 최소 3일 동안 표준 옥수수가루 식품에서 회…

Representative Results

우리는 오리건 R 여성 파리를 20 시간 이상 굶주린 다음 이전에 설명 한 대로 ~ 12 h의 BPB (2 %)로 보충 된 음식을 먹였습니다7,8,9,10,11. 브로모페놀 블루(BPB)는 pH 감지 염료입니다. pH 3.0에서 파란색으로 pH 4.6 이상으로 변경됩니다. 이전에 보고된 바와 같이, 일부 파리는 창자의 CCR…

Discussion

이 프로토콜의 중요한 단계는 산성화 표현형에 대한 CCR을 시각화하는 장의 적절한 해부입니다. 구리 세포에서 방출되는 산은 창자가 손상되지 않은 경우 CCR에 국한됩니다. 그러나, 해부 도중, 장의 파열에 기인한 누설은 CCR에서 산의 확산으로 이끌어 내고 산성화를 위한 부정적으로 실수로 득점된 창자 귀착될 수 있습니다. 또한, 산성화를 나타내는 황색은 절제 후 5-10분 이내에 퇴색하며, 격리 직…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 저자의 실험실에서 작업에 대한 지원이 UT 사우스 웨스턴 의료 센터에서 아동 연구소의 HHMI 교수 학자 상과 시작 기금에 의해 제공된다는 것을 인정합니다.

Materials

Bromophenol blue Sigma-Aldrich B0126
cellSens software Olympus Image aqusition (https://www.olympus-lifescience.com/en/software/cellsens)
D. simulans Drosophila Species Stock Center at the University of California Riverside California1 (https://www.drosophilaspecies.com/)
D. erecta Drosophila Species Stock Center at the University of California Dere cy1(https://www.drosophilaspecies.com/)
D. pseudoobscura Drosophila Species Stock Center at the University of California Eugene, Oregon(https://www.drosophilaspecies.com/)
D. mojavensis Drosophila Species Stock Center at the University of California Chocolate Mountains, California (https://www.drosophilaspecies.com/)
Forceps Inox Biology Catalog# 11252-20
Fuji Fuji Image processing (https://hpc.nih.gov/apps/Fiji.html)
Glass slide VWR Catalog#16005-108
Kim wipes Tissue Kimtech
Microscope and camera Olympus SZ61 microscope equipped with an Olympus D-27 digital camera Imaging
Oregon R Bloomington Drosophila Stock (https://bdsc.indiana.edu/ # 2376)
Petri dishes Fisher Scientific Catalog #FB0875713A
Phosphate-buffered Saline (PBS) HyClone Catalog # SH30258.01
Stereomicroscope Olympus SZ51 Visual magnification

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Citazione di questo articolo
Abu, F., Ohlstein, B. Monitoring Gut Acidification in the Adult Drosophila Intestine. J. Vis. Exp. (176), e63141, doi:10.3791/63141 (2021).

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