摘要:肠道的完整性是衡量个体健康的重要指标之一,与肠道感染、炎症、衰老等生理病理过程密切相关。无论是Crohn肠病和溃疡性肠炎,还是肠道局部恶性增生都会伴随着肠壁结构的破坏,导致肠内容物渗漏至体腔,甚至诱发机体系统性的菌毒血症。果蝇的中肠上皮细胞层可以很好的模拟高等动物的小肠上皮细胞结构,是解析肠道病原-宿主互作过程中肠上皮结构动态平衡的优良场所。本文详细地描述了如何利用蓝精灵(Smurf) 实验,快速简便地评判果蝇肠道的完整性。以非可代谢性蓝色染料溶液饲喂果蝇,通过观察染料在果蝇体内的浸透性,来判断果蝇肠道完整度 (Rera等,2012)。如果蝇肠道出现渗漏,饲喂后的蓝色染料将从肠道渗漏至全身;反之,蓝色染料只会存在于消化道中,不会扩散。因此,蓝精灵实验可以作为评判肠道生理病理变化的指标之一。
关键词: 果蝇, 肠道损伤, 蓝精灵实验
材料与试剂
仪器设备
实验步骤
注意事项
成虫果蝇可以提前饥饿脱水2小时,再喂食染料,将会极大提高摄入率和缩短观察时间。但对于有些生理病理缺陷的果蝇,长时间饥饿脱水处理可能会造成部分果蝇死亡。
结果与分析
正常果蝇肠道壁完整,饲喂可食用蓝色染料后,染料将集中于果蝇的口器、前胃及肠道中。我们以Dextran Sulfate Sodium Salt (DSS) 饲喂后的果蝇为阳性对照。DSS可对肠道基底层造成损伤 (主要成分为胶原蛋白IV),使得肠道壁变薄,肠道组织出现损伤。也因此DSS常被用来作为诱导肠炎模型的药物 (Amcheslavsky等,2009)。给果蝇高剂量长时间饲喂DSS引发的果蝇死亡率增加,也是由肠道损伤引起的。果蝇中常用DSS诱导肠道损伤作为研究肠道干细胞修复的模型 (Amcheslavsky等,2009)。因此,蓝精灵实验可以指示果蝇在DSS诱导下肠道渗漏的现象。DSS诱导肠道损伤的果蝇在饲喂可食用蓝色染料后,不仅在口器、前胃及肠道中滞留有蓝色染料,在果蝇的整个腹腔,甚至胸腔及头部都会出现蓝色染料。同理,在幼虫时期也可以使用该方法来指征果蝇肠道的完整性 (He等,2017) (图1)。 图1. 果蝇蓝精灵实验. 3龄幼虫饲喂5% DSS 24小时后,大约有20%的幼虫可检测到肠道渗漏 (图A与图B对照);成虫饲喂5% DSS 48小时后,大约有40%的成虫可检测到肠道渗漏 (图C与图D对照)。E图为统计数据。
溶液配方
致谢
感谢潘磊实验室全体成员的建议和帮助。该研究受国家自然基金 (31870887,31570897–潘磊)、(31670909–俞珺璟) 和中国科学院青年创新促进会优秀会员 (潘磊)的支持。本文实验方案改编自本实验室已发表的文章Nat Microbiol. 2017 Apr 18; 2:17056. doi: 10.1038/nmicrobiol.2017.56. 作者贡献声明:俞珺璟和杨烁完成全部实验和图片采集。俞珺璟和潘磊撰写文章。
参考文献
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