Dh31推动果蝇从进食到求偶的转变
最近，来自美国加州大学的王竞教授团队在Nature杂志发表了关于果蝇进食与求偶行为转换的机制。他们发现雄性果蝇只有在进食富含蛋白质的食物后，才会寻找雌蝇交配。而这种从进食到求偶的转变依赖于肠道内分泌细胞释放的一种神经肽，利尿激素31（Dh31）。
将两组雄蝇放在有食物的情况下与雌蝇交配，一组雄蝇提前饥饿24小时，一组雄蝇正常进食。结果发现饥饿的雄蝇首先选择进食，然后才会选择雌蝇交配；而一直正常进食的雄蝇则是直接去寻找雌蝇交配。并且雄蝇进食的食物中必须富含蛋白质或氨基酸，如果只摄入蔗糖，雄蝇同样不会选择和雌蝇交配。那些进食富含蛋白质或氨基酸的雄蝇则不同，食物中氨基酸的浓度越高，它们花费在与雌蝇交配的时间就越长，交配成功的比例也越高。
接下来研究人员探索了雄蝇进食与求偶行为之间转换的机制。之前已有研究显示，生物体内一些能产生饱腹感的激素能促进交配行为的发生。实验发现摄入高蛋白食物后，果蝇肠道内分泌细胞Dh31增加，血液循环中Dh31的浓度升高。在敲除果蝇的Dh31基因后，即使进食高蛋白食物，果蝇交配成功的比例也下降，当激活肠道内分泌细胞Dh31基因后，果蝇则迅速由进食转向求偶交配，证明Dh31是进食与求偶行为之间转换的关键因子。
通过三光子显微成像技术对果蝇脑部神经元进行成像，发现向果蝇循环系统注射Dh31数分钟后，有两群Dh31受体阳性的神经细胞被激活：Crz+神经元和AstC+神经元。Crz+神经元分泌corazonin促进求偶，而AstC+神经元分泌allatostatin- C抑制进食。简而言之，果蝇摄入高蛋白食物后，激活肠道内分泌细胞释放Dh31，作用于脑中两组神经元，同时抑制食欲和促进求偶；以此完成从进食到求偶的转变。
参考文献：Lin HH, Kuang MC, Hossain I, et al. A nutrient-specific gut hormone arbitrates between courtship and feeding [published online ahead of print, 2022 Feb 9]. Nature. 2022;10.1038/s41586-022-04408-7. doi:10.1038/s41586-022-04408-7
撰写人：梁悦悦/熊永伟