Høj fedt diæt fodring og High Throughput Triacylglyceride Assay i Drosophila Melanogaster

Vi befinder os i en tid, hvor fedme og dens tilknyttede økonomiske byrder, er et verdensomspændende problem¹. To ud af hver tre amerikanere er overvægtige eller fede med relaterede hjerte patologier, den primære dødsårsag i den voksne befolkning². Nye effektive metoder er nødvendige for at tilstrækkeligt undersøger de genetiske og molekylære komponenter, der er impliceret i reguleringen af metabolisk syndrom ved hjælp af modelorganismer. Derfor vælger vi frugtflue Drosophila model, fordi det deler de mest basale biologiske processer med pattedyr, herunder mus og mennesker^3,4,5,6. Drosophilagenom er meget bevaret under udvikling, men generelt meget mindre med mindre gen dobbeltarbejde og metaboliske kompleksitet, hvilket gør den ideel til at forstå de grundlæggende mekanismer, der er impliceret i mange menneskelige sygdomme^{4 , 7 , 8}. også karakteristiske processer udføres af fedtvæv, tarmen og bugspytkirtlen er repræsenteret i flue og mægle myndighedsopgaver i glukose og lipid metabolisme, for eksempel, der ligner for mennesker^{9, 10,11}. Desuden, den grundlæggende molekylære veje involveret i bekæmpelse af overvægt, insulinresistens og diabetes i mennesker er funktionelt bevaret i Drosophila melanogaster^{12,13,14 , 15 , 16}. som højere organismer, Drosophila har et bankende hjerte, der er dannet under udvikling af lignende processer som pattedyr hjerte^3,17. Således er udviklingen af en pålidelig HFD fodring protokol og høj overførselshastighed TAG assay, tilpasset til effektiv screening formål ved hjælp af boksen genetiske værktøj i Drosophila, give et vigtigt middel til at studere og forstå de grundlæggende genetiske grundlag underliggende komplekse metaboliske sygdomme.

HFD fødevarer i sig selv er lavet af en standard laboratorium flyve mad suppleret med kokosolie, som er sammensat primært af mættede fedtsyrer kendt for at være forbundet med metabolisk syndrom¹⁸. Mens inducerende fedme i pattedyr modeller, såsom gnavere, kan tage måneder^19,20, øger vores optimeret HFD fodring protokol i Drosophila , effektivt og reproducerbar kropsligt fedtindhold i løbet af dage^12,14. Denne protokol, tillader i forbindelse med en høj overførselshastighed TAG assay, effektiv masse screening for virkningerne af genetiske faktorer, miljømæssige påvirkninger og lægemiddelkandidater til at opdage nye modulatorer af fedtstofskiftet. Derfor, disse protokoller er sandsynligvis relevant at forstå og/eller bekæmpe overvægt og fedme-associerede menneskelige patologier.

Fodring protokollen er alsidig og kan anvendes til at studere de metaboliske og funktionelle virkninger af enkelt mættet eller umættet fedtsyre. Brugen af denne høje overførselshastighed TAG assay er ikke begrænset til D. melanogaster, men kan tilpasses til en lang række små modelorganismer med neglebånd eller hård ekstracellulære matricer (f.eks., andre Drosophila arter, C. elegans og andre nye hvirvelløse modelorganismer) til at måle fedt indhold under forskellige miljømæssige, genetiske eller fysiologiske forhold, på ethvert stadium af udviklingen, voksenalderen eller fase af metabolisk sygdom. TAG analysen er baseret på en kolorimetrisk måling af en serie af enzymatiske reaktioner, der nedbrydes TAGs til frie fedtsyrer, glycerol, Glycerol-3-fosfat og endelig H₂O₂ , der reagerer med 4-aminoantipyrine (4-AAP) og 3,5- dichlor-2-hydroxybenzen sulfonat (3,5 DHBS) til at producere en rød farvet produkt, der måles ved hjælp af Spektrofotometer 96-brønd.