Drosophila Model Rau Kev Kawm Gut Microbiota hauv Kev Cwj Pwm Thiab Cov Kab Mob Neurodegenerative Part 1

Abstract:

Mounting pov thawj qhia tau hais tias lub plab microbiota txuas rau ntau lub cev kev ua haujlwm thiab kev txhim kho kab mob hauv cov tsiaj txhu; Txawm li cas los xij, cov txheej txheem hauv qab tseem tsis tau tshawb nrhiav feem ntau vim qhov nyuaj ntawm cov tsiaj plab microbiome. Cov txiv hmab txiv ntoo yoov, Drosophila melanogaster, yog tus qauv tsiaj muaj txiaj ntsig rau kev kawm txog kev sib cuam tshuam ntawm tus tswv tsev hauv plab microbiota hauv kev txhais lus.

Tsiaj txhu thiab kev nco yog kev sib raug zoo heev. Los ntawm kev ncaj ncees ntawm cov dev mus rau kev txawj ntse ntawm nas, tsiaj nco tau ntev los ntawm kev xav thiab xav paub. Thaum cov tsiaj sib txawv ntawm qhov lawv nco qab zoo npaum li cas, lawv lub cim xeeb tau txais kev ntseeg siab rau qhov xaus tias cov tsiaj tsis tsuas yog muaj lub siab xav kom khaws nws tus kheej xwb tab sis kuj muaj peev xwm kawm los ntawm cov kev paub dhau los, qhia tias kev nco yog qhov tseem ceeb.

Ua ntej tshaj plaws, dev thiab miv yog ob tus tsiaj uas tsim nyog rau tib neeg khaws cia. Lawv txhua tus ntse heev thiab muaj kev nco zoo heev. Lawv tuaj yeem nco qab tus ntxhiab tsw thiab lub suab ntawm tus tswv thiab ib puag ncig, thiab tseem tuaj yeem nthuav tawm kev xav los ntawm qee tus cwj pwm. Lub zog ntawm lub cim xeeb no tau tshwm sim hauv lub peev xwm ntawm cov dev thiab miv kom pom lawv tus tswv ploj. Txawm hais tias nws tau ntev lawm txij li tus tswv tau tawm mus, tsuav yog muaj qhov chaw thiab tsw ntxhiab uas tuaj yeem txheeb xyuas tau, lawv tseem yuav tshawb nrhiav.

Qhov thib ob, nas kuj yog ib qho ntawm cov tsiaj uas muaj IQ siab tshwj xeeb. Lub cim xeeb ntawm nas yog qhov zoo dua li kev xav. Lawv nco tau tias lawv yuav mus qhov twg, lawv cov zaub mov nyob qhov twg, thiab lawv thaj chaw, thiab lawv tseem tuaj yeem paub thiab nco txog tib neeg lossis tsiaj txhu uas muaj kev phom sij rau lawv. Kev sim los ntawm qee cov kws tshawb fawb tau pom tias cov nas kuj paub thiab teb rau ib puag ncig los ntawm cov suab paj nruag thiab lub suab, uas qhia tau hais tias tsiaj nco suav nrog kev xav, kev xav, thiab kev txawj ntse.

Feem ntau, lub cim xeeb ntawm cov tsiaj tau coj ntau yam surprises thiab discoveries rau tib neeg. Tsis tsuas yog lawv tuaj yeem tiv thaiv lawv tus kheej xwb, tab sis lawv tuaj yeem tsim kev ntseeg siab thiab kev sib raug zoo nrog tib neeg. Tsis tas li ntawd, tsiaj txhu tau tshoov siab ntau yam kev sim thiab kev tshawb fawb uas tau pab cov kws tshawb fawb kom nkag siab zoo txog qhov xwm txheej thiab cov txheej txheem ntawm kev nco. Yog li ntawd, cia peb qhuas cov kev txawj ntse thiab kev nco ntawm cov tsiaj, thiab xav tsis thoob ntawm lawv lub hlwb ntse thiab hloov tau. Nws tuaj yeem pom tias txawm nws yog tib neeg lossis tsiaj, kev nco yog qhov tseem ceeb heev. Cistanche tuaj yeem txhim kho peb lub cim xeeb zoo vim tias Cistanche yog cov khoom siv tshuaj suav tshuaj suav nrog ntau yam tshwj xeeb, ib qho ntawm kev txhim kho kev nco. Kev ua tau zoo ntawm cov nqaij minced yog los ntawm ntau yam khoom xyaw uas nws muaj, suav nrog carboxylic acid, polysaccharides, flavonoids, thiab lwm yam. Cov khoom xyaw no tuaj yeem txhawb lub hlwb kev noj qab haus huv los ntawm ntau txoj hauv kev.

Nyem lub sij hawm luv luv ntawm kev txhim kho

Kev muaj peev xwm ntawm cov cuab yeej caj ces thiab cov peev txheej hauv Drosophila tau tso cai rau cov kws tshawb fawb los daws cov txheej txheem uas cov plab hnyuv microbes cuam tshuam rau kev noj qab haus huv, kev noj qab haus huv, thiab kev coj cwj pwm ntawm lawv cov tswv.

Cov qauv Drosophila tau siv dav siv tsis yog los kawm txog kev coj tus tsiaj (xws li kev sib tham, kev ua phem, kev pw tsaug zog, thiab kev kawm & nco) tab sis kuj muaj qee yam kab mob ntawm tib neeg (xws li, Alzheimer's disease thiab Parkinson's disease) yav dhau los. Qhov kev tshuaj xyuas no qhia meej txog kev nkag siab tam sim no ntawm lub plab microbiota ntawm Drosophila thiab nws qhov cuam tshuam rau tus cwj pwm yoov, lub cev nqaij daim tawv, thiab kab mob neurodegenerative.
Ntsiab lus:

Drosophila melanogaster; microbiota; plab - hlwb axis; tus cwj pwm; kev kawm thiab kev nco; Cov kab mob neurodegenerative.

1. Taw qhia
Cov txiv hmab txiv ntoo ya, Drosophila melanogaster, yog ib qho tseem ceeb ntawm cov tsiaj sim siv hauv kev tshawb fawb biomedical. Cov txiv hmab txiv ntoo ya yog thawj zaug siv los ua ib qho kev sim tshuaj los ntawm Tsev fuabtais hauv 1901 thiab Morgan hauv 1909 rau kev tshawb nrhiav caj ces. Txij li Drosophila tau siv los ua tus qauv kab mob rau ntau tshaj ib puas xyoo, ntau cov tswv yim tau tsim los daws cov lus nug tshwj xeeb.

Drosophila muaj ib tug luv luv lifespan thiab complex cwj pwm. Qhov muaj cov cuab yeej muaj zog rau kev tswj hwm caj ces hauv cov ntaub so ntswg lossis lub cev tau tso cai rau cov kws tshawb fawb los kawm txog cov txheej txheem molecular tswj kev coj tus cwj pwm Drosophila, xws li kev hloov pauv mus rau ib puag ncig ib puag ncig, nrog rau innate (kev sib tham, kev ua phem, pw tsaug zog, thiab lwm yam) [1 -3] thiab kawm coj cwj pwm (olfactory nco thiab nco txog kev sib tham) [4–6].

Tshaj li 20 xyoo dhau los, Drosophila tau siv los ua qhov zoo tshaj plaws hauv vivo qauv rau kev kawm cov kab mob neurodegenerative, xws li Alzheimer's disease (AD) thiab Parkinson's disease (PD) [7,8]. Cov kev taw qhia tseem ceeb uas tswj hwm kev loj hlob ntawm neuronal thiab kev ua haujlwm hauv tib neeg tau txais kev cawmdim hauv Drosophila, tso cai rau siv cov kab mob no los kawm txog tib neeg cov kab mob neurodegenerative.

Piv txwv li, tus qauv Drosophila ntawm AD tsim los ntawm ectopically qhia tib neeg A 42 protein nyob rau hauv lub paj hlwb ya qhia cov tsos mob txuam nrog rau cov neeg mob AD, xws li hnub nyoog-nyob rau hauv lub sij hawm luv luv nco tsis taus, kev kawm tsis zoo, nce wakefulness, thiab pw tsaug zog cuam tshuam [8 ,9] ib. Qhov no qhia tau tias Drosophila tuaj yeem siv los ua qhov zoo tshaj plaws hauv vivo qauv rau kev tshuaj xyuas cov tshuaj tshiab rau kev kho mob AD.

Mounting pov thawj txhawb kev xav tias lub plab microbiota zoo yog qhov tseem ceeb rau tib neeg kev noj qab haus huv [10,11]. Kev cuam tshuam nrog cov plab hnyuv microbiota tuaj yeem cuam tshuam rau tus tswv tsev noj qab haus huv thiab lub cev, ua rau ntau yam kab mob hauv lub paj hlwb, xws li kev coj cwj pwm txawv txav, kab mob neurodegenerative, thiab neuropsychiatric mob [12-14].

Cov kev tshawb fawb pom tias cov kab mob hauv plab tuaj yeem tsim tau ntau yam neurotransmitters, suav nrog dopamine, gamma-aminobutyric acid (GABA), thiab serotonin [15]. Ntxiv mus, ob txoj kev sib tham ntawm txoj hnyuv thiab lub hauv nruab nrab lub paj hlwb (CNS) yog kho los ntawm lub plab microbiota [16,17]. Cov kev tshawb fawb tsis ntev los no tau qhia tias kev hloov pauv hauv plab microbiota muaj feem cuam tshuam rau qee yam kab mob neurological [18-20].

Txawm li cas los xij, cov txheej txheem ntxaws ntxaws ntawm yuav ua li cas cov kab mob hauv plab hnyuv tswj cov kab mob los ntawm kev cuam tshuam kev sib txuas lus raws lub plab-hlwb axis yuav tsum tau tshawb xyuas ntxiv.

Tshaj li 20 xyoo dhau los, feem ntau ntawm cov kev tshawb fawb plab hnyuv microbiota ntiav cov qauv nas los tshawb xyuas lub luag haujlwm ntawm microbiota-gut-brain axis. Txawm li cas los xij, ntau yam kab mob, Drosophila, yog cov qauv kev tshawb fawb muaj zog uas tso cai rau cov kws tshawb fawb los tshawb xyuas cov txheej txheem los ntawm cov kab mob plab microbes cuam tshuam rau lub hlwb ua haujlwm (Daim duab 1a, b). Cov kab mob microbes tuaj yeem ua cov cim npe nrog cov fluorescent protein, yog li, lawv qhov kev faib tawm hauv plab hnyuv ntawm Drosophila tuaj yeem pom tau (Daim duab 1c) [21,22].

Daim duab 1. Kev sib piv ntawm tib neeg thiab Drosophila digestive tracts. (a) digestive ib ntsuj av ntawm tib neeg thiab Drosophila. Cov cheeb tsam ua haujlwm ntawm lub plab zom mov hauv Drosophila thiab tib neeg yog qhov zoo sib xws thiab suav nrog txoj hlab pas, sab hauv thiab tom qab midgut (cov hnyuv me), cov hnyuv loj (hindgut), thiab plab (cov qoob loo). (b) Subregions ntawm Drosophila digestive ib ntsuj av depicting lub foregut, midgut, thiab hindgut.

Foregut muaj qoob loo thiab proventriculus. Lub midgut tau muab faib ua R1-R5 cheeb tsam. (c) GFP-tagged Lactobacillus tau pub rau cov neeg laus Drosophila thiab cov duab confocal qhia txog kev faib cov Lactobacillus (ntsuab) nyob rau ntau thaj tsam ntawm lub plab zom mov. Cov duab loj ntawm cov qoob loo, R2, R4, thiab R5 cheeb tsam tau pom hauv c1 txog c4. Cov qauv no tau txhaj tshuaj tiv thaiv kab mob-integrin-PS antibody (liab). Scale bar, 500 µm.

2. Drosophila Innate Behaviors
Kev coj cwj pwm tsis zoo yog ntseeg tau tias muaj zog hauv cov tsiaj lub hlwb thiab cov caj ces encoded, thiab yuav tsum tsis muaj kev paub dhau los rau kev ua kom raug. Innate cwj pwm yog hloov tau mus rau hauv lub xeev ntawm cov tsiaj thiab ib puag ncig sab nraud, uas tso cai rau tsiaj los hloov lawv tus cwj pwm raws li ib puag ncig sib txawv [23].

Drosophila yog tus qauv tsiaj zoo tshaj plaws rau kev kawm txog cov txheej txheem molecular ntawm tib neeg kev coj cwj pwm vim tias muaj qee qhov zoo sib xws hauv kev coj cwj pwm ntawm yoov thiab tib neeg. Hauv Drosophila, ntau yam kev coj cwj pwm hauv lub cev tau kawm, xws li kev coj tus cwj pwm sib deev, tus cwj pwm nruj, kev pw tsaug zog / kev ua haujlwm hauv lub cev, thiab kev coj cwj pwm kub [3,24–28].

Tsis tas li ntawd, Drosophila genome yog nyob ib ncig ntawm 60% homologous rau tib neeg thiab kwv yees li 75% ntawm tib neeg cov kab mob ntsig txog cov noob kuj muaj homologs hauv yoov [29]. Piv txwv li, nyob rau hauv kev pw tsaug zog cwj pwm, dopamine signaling tswj wakefulness tsis tau tsuas yog nyob rau hauv Drosophila tab sis kuj nyob rau hauv tib neeg [30]. Ntawm no, peb qhia qee qhov tseem ceeb ntawm Drosophila innate tus cwj pwm thiab sib tham txog lawv txoj kev sib raug zoo nrog lub plab microbiota (Table 1).

2.1. Gut Microbiota thiab Mating Behavior

Kev sib deev tus cwj pwm hauv cov txiv neej Drosophila suav nrog cov kauj ruam: kev nce qib ntawm tus poj niam (kev taw qhia), caum tus poj niam (ua raws), kov tus poj niam lub plab (tapping), unilateral tis extension thiab vibration (hu nkauj), licking tus poj niam lub genitalia, tuav li. mus rau poj niam lub nraub qaum (sim copulation), thiab zaum kawg copulation [3,26]. Ib tug txiv neej ya sim ua phooj ywg nrog ib tus poj niam nkauj xwb thiab qhov ntsuas ntawm tus txiv neej ya txoj kev sib deev txaus siab rau tus poj niam hu ua kev sib tham index (CI).

CI yog lub sijhawm siv los ntawm tus txiv neej Drosophila ntawm kev sib tham sib faib los ntawm tag nrho lub sijhawm ntawm kev sim. Qhov zoo-paub neural circuits uas tswj kev sib raug zoo tus cwj pwm yog tsim los ntawm fruitless (fru)-expressing neurons. Fru-expressing neurons nrog rau thawj qhov kev xav ntawm kev xav thiab lub hauv nruab nrab interneurons, xws li P1 pawg neurons uas ua rau muaj kev sib tham, tuaj yeem tsim qhov tseem ceeb ntawm cov txiv neej kev sib tham hauv Circuit Court [50].

Tsawg kawg peb txoj kev tshawb fawb tau tshaj tawm tias lub plab microbiota tsis cuam tshuam rau kev coj tus cwj pwm hauv Drosophila [33,35,51]; Txawm li cas los xij, nws yuav tsum raug sau tseg tias txhua txoj kev tshawb fawb tau siv cov yoov qus sib txawv thiab siv ntau txoj hauv kev los tsim cov yoov tsis muaj kab mob.

Contrary to cov kev tshawb fawb no, Heys et al. qhia tau hais tias lub plab microbiota tawm tsam cov txiv neej outbreeding lub tswv yim los ntawm kev hloov cov poj niam kev sib deev signaling, uas ua rau txo cov phev hloov los ntawm txiv neej yoov [31]. Outbreeding nyob rau hauv Drosophila tsub kom genetic ntau haiv neeg nyob rau hauv cov me nyuam, txhim kho lub cev tiv thaiv kab mob, thiab tej zaum yuav cuam tshuam los ntawm tus tswv microbiota [31,52].

Ib txoj kev tshawb fawb yav dhau los tau pom tias nyob rau hauv 1- thiab 3- hnub tom qab kev sib deev, cov qauv qhia cov noob nyob rau hauv cov ntaub so ntswg yoov tau hloov pauv, uas cuam tshuam rau tus cwj pwm yoov, suav nrog kev noj zaub mov, cov metabolism, thiab kev tsim qe (post - kev coj tus cwj pwm) [53]. Delbare et al. tau ua qhov loj-scale RNA-seq tsom xam ntawm nkauj xwb thiab mated axenic / pa yoov, thiab qhia tias, nyob rau hauv cov poj niam mated, cov ntaub ntawv muab kev koom tes nyob rau hauv regulating reproduction thiab neuronal functions yog txawv ntau nyob ntawm seb microbiota ntawm poj niam [32].

Ntxiv mus, microbiota xwm txheej ntawm cov txiv neej cuam tshuam fecundity nyob rau hauv ob qho tib si pa thiab axenic poj niam; Txawm li cas los xij, nws cuam tshuam cov kev hloov pauv ntawm cov ntaub ntawv tsuas yog hauv axenic, tab sis tsis yog hauv cov qauv, cov poj niam.

2.2. Gut Microbiota thiab Aggressive Behavior

Tus cwj pwm nruj, uas tau pom dav dav hauv tsiaj lub nceeg vaj, yog qhov tseem ceeb rau kev ciaj sia thiab kev yug me nyuam [54]. Hauv Drosophila, kev coj tus cwj pwm hnyav suav nrog tis hem, ntaus pob, tapping nrog lub hauv ntej ceg, lub ntsws, thiab lub taub hau pob tw [2,33]. Jia et al. tau piav qhia txog tus txheej txheem los txheeb xyuas tus cwj pwm nruj hauv yoov.

Hauv qhov kev ntsuam xyuas no, ob tug txiv neej lossis poj niam yoov (5-7 hnub) tau muab tso rau hauv chav sib ntaus sib tua, uas yog tom qab ntawd npog nrog 20 hli × 20 hli iav npog. Kev sib ntaus thaum 30 feeb yog kaw siv lub koob yees duab. Tus cwj pwm nruj yog soj ntsuam los ntawm suav cov lunges hauv cov txiv neej thiab taub hau butting hauv poj niam thiab ntsuas qhov lunging zaus / sib ntaus sib tua latency. Lub ntsws zaus yog txhais raws li tus naj npawb ntawm lunges ib feeb tom qab lub ntsws pib, qhov sib ntaus sib tua latency txhais tau tias yog lub sijhawm ntawm qhov pib ntawm kev kaw thiab thawj lub ntsws [33].

Cov kev tshawb fawb qhia tias tus cwj pwm nruj ua haujlwm nrog kev pom, olfactory, gustatory, mechanosensory, thiab auditory inputs. Cov inputs integrates rau hauv lub hlwb nceb lub cev (MB), lateral horn, thiab central complex cheeb tsam, thiab thaum kawg tsav lub cev muaj zog outputs los ntawm tis thiab ceg nqaij.

Cov kev tshawb fawb tseem qhia tau hais tias neurotransmitters thiab neuropeptides, xws li octopamine, serotonin, dopamine, acetylcholine, thiab neuropeptide F (NPF), kuj ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev coj cwj pwm nruj [54].

Cov kev tshawb fawb tsis ntev los no tau pom tias cov plab hnyuv microbiota cuam tshuam nrog kev ua phem rau yoov. Jia et al. siv sodium hypochlorite thiab cov txheej txheem ntxuav kom tsim cov yoov axenic [33].

Piv nrog rau cov yoov ib txwm siv (Canton-S), cov yoov axenic tau pom muaj tus cwj pwm tsis sib haum xeeb ntawm txiv neej, qhia tias yoov tsis muaj kab mob tau txo qis kev ua phem rau txiv neej. Tsis tas li ntawd, cov kab mob commensal xws li Acetobacter, Lactobacilli, thiab Enterococci txhawb kev coj cwj pwm phem hauv axenic yoov los ntawm microbial re-colonization. Cov kws sau ntawv kuj tau tshaj tawm txog 73% txo qis hauv qib octopamine hauv cov yoov tsis muaj kab mob, thiab kev tswj cov caj ces ntawm octopaminergic neuronal kev ua haujlwm tau rov qab ua tus cwj pwm nruj hauv cov yoov axenic.

Tib txoj kev tshawb fawb kuj tau tshaj tawm ob yam tseem ceeb hauv kev tswj hwm kev ua phem ntawm octopamine qhia. Ib qho yog lub sijhawm tseem ceeb ntawm kev loj hlob thaum lub sij hawm larval (48-98 teev tom qab qe tso), nyob rau hauv uas supplementation nrog cov poov xab-nplua nuj noj zaub mov rov qab aggressive cwj pwm nyob rau hauv axenic yoov. Lwm qhov tseem ceeb yog khoom noj khoom haus, vim nws tseem ceeb heev rau octopamine qhia, thiab muab cov khoom noj kom zoo rau cov yoov axenic normalize tus cwj pwm nruj.

Cov kev tshawb pom no qhia tau hais tias lub plab microbiota thiab khoom noj khoom haus thaum lub sijhawm tseem ceeb ntawm kev loj hlob cuam tshuam rau octopamine qhia, uas tswj kev ua phem rau cov txiv neej laus [33].
2.3. Gut Microbiota thiab Pw tsaug zog thiab Locomotor Activity
Drosophila Activity Monitor (DAM) yog siv los kawm txog kev pw tsaug zog thiab kev coj tus cwj pwm hauv yoov [55]. Hauv qhov kev ntsuas no, yoov nyob hauv qab 12 teev lub teeb / 12 teev tsaus ntuj lub voj voog [56,57].

Lub DAM apparatus muaj peb yam tseem ceeb: (1) ib lub iav raj uas ib leeg yoov tuaj yeem txav tau yooj yim, (2) lub teeb hluav taws xob infrared uas tau coj mus rau qhov nruab nrab ntawm lub iav raj, thiab (3) lub computer rau sau cov cwj pwm. cov ntsiab lus [55]. Hauv kev ntsuam xyuas tus cwj pwm pw tsaug zog / locomotor, DAM system sau cov kab hluav taws xob infrared tawg vim yoov taug kev hauv cov iav raj kom pom kev pw tsaug zog lossis locomotion [58].

Qhov zoo-paub tus cwj pwm pw tsaug zog ntsig txog Circuit Court hauv Drosophila hlwb yog tsim los ntawm circadian neurons. Lub teeb txhawb nqa ib pawg loj ventral-lateral neurons (l-vLNs), uas tso cov xim-dispersing yam (PDFs) los txhawb ib pawg me me ventral-lateral neurons (s-vLNs). Thaum kawg, s-vLNs tswj lub hlwb locomotor tswj chaw, lub cev ellipsoid, txhawm rau tiv thaiv kev pw tsaug zog.

Ob leeg l-vLNs thiab s-vLNs qhia GABAA receptors, uas tej zaum yuav inhibit wakefulness los ntawm kev pw tsaug zog txhawb GABAergic neurons. MB kuj tseem yog thaj chaw tseem ceeb hauv lub hlwb uas tswj kev pw tsaug zog ntawm lub catalytic subunit ntawm protein kinase A, ib qho enzyme qhib los ntawm txoj kev pw tsaug zog cAMP [59]. Locomotor kev ua si yog ib qho tseem ceeb rau Drosophila ciaj sia thiab yog tswj los ntawm cov tshuaj hormones, uas tseem tuaj yeem soj ntsuam siv DAM system. King et al.

tsis ntev los no tau tshaj tawm txog qhov muaj peptidergic Circuit Court uas txuas lub moos circadian rau locomotor kev ua si. s-vLNs tso tawm PDFs uas txhawb nqa DN1 moos neurons uas, dhau los, txhawb nqa DH44 zoo pars intercerebralis (PI) neurons. DH44- zoo PI neurons txhawb nqa hugin-zoo SEZ neurons, uas thaum kawg tso tawm hugin neuropeptide rau lub cev muaj zog hauv cov hlab ntsha ventral qaum uas tswj cov haujlwm locomotor hauv Drosophila [60].

Cov nyhuv ntawm lub plab microbiota ntawm kev pw tsaug zog tus cwj pwm hauv Drosophila tseem tsis paub meej. Selkrig et al. siv cov isogenic Wolbachia-dawb D. melanogaster Canton-S strain raws li cov yoov yoov, thiab ua kev soj ntsuam kev pw tsaug zog thiab locomotor cwj pwm. Cov kws sau ntawv tsim Wolbachia-dawb Canton-S kab mob tsis muaj yoov los ntawm kev ntxuav cov qe nrog NaClO thiab hu ua thawj tiam li F1 thiab tiam tom ntej li F2.

Lawv cov ntaub ntawv tau tshaj tawm tias tsis muaj kab mob F1 lossis tsis muaj kab mob F2 yoov pom muaj kev hloov pauv tseem ceeb hauv kev pw tsaug zog. Ntxiv mus, txawm tias cov kab mob tsis muaj F1 yoov tsis tau qhia txog kev hloov pauv ntawm tus cwj pwm coj tus cwj pwm, cov kab mob tsis muaj F2 yoov tau nthuav tawm me me hauv kev ua haujlwm hauv locomotor piv rau cov yoov ib txwm [35].

Lwm txoj kev tshawb fawb los ntawm Silva et al. ua haujlwm Canton-S thiab W1118 ua cov yoov qus, thiab siv NaClO los ntxuav cov qe ya rau 3-5 feeb los tsim cov yoov axenic [61]. Lawv cov txiaj ntsig tau qhia tias piv rau cov yoov ib txwm, cov yoov axenic tau pw tsaug zog ntev dua thiab pom tias txo qis kev pw tsaug zog rov qab los tom qab pw tsaug zog [34]. Txawm li cas los xij, lub plab microbiota xwm txheej ntawm cov yoov muaj qhov cuam tshuam me me rau lub circadian rhythmicity ntawm locomotor kev ua si.

Silva et al. thiab Selkrig et al. tsom rau kev nkag siab txog lub luag haujlwm ntawm lub plab microbiota hauv kev tswj hwm Drosophila pw tsaug zog thiab locomotion. Schretter et al. tau thov kom muaj peev xwm piav qhia txog kev sib raug zoo ntawm plab microbiota thiab locomotion / pw tsaug zog. Hauv txoj kev tshawb no, Oregon-R hom kab mob tau siv los ua hom tsiaj qus, thiab cov yoov tau txais cov tshuaj tua kab mob ntxiv los tsim cov tshuaj tua kab mob (ABX) yoov.

Cov txiaj ntsig tau pom tias ABX yoov tau nce kev taug kev nrawm, txhim kho kev ua haujlwm txhua hnub, thiab txo qis pw tsaug zog thaum nruab hnub. Cov kws sau ntawv kuj tau tshaj tawm tias cov enzyme xylose isomerase, uas ua rau muaj kev hloov pauv ntawm isomerization ntawm qee cov suab thaj uas muaj nyob hauv Lactobacillus brevis, txo cov kev ua haujlwm hauv locomotor los ntawm kev hloov cov piam thaj metabolism los ntawm stimulation ntawm octopaminergic neurons; Txawm li cas los xij, qhov enzyme no tsis cuam tshuam rau kev pw tsaug zog [36].

2.4. Gut Microbiota thiab Temperature-Related Behaviors

Qhov kub ntawm ib puag ncig cuam tshuam rau lub cev ntawm ectotherms, xws li Drosophila. Tus cwj pwm nyiam kub ( yoov zam qhov kub lossis txias ib puag ncig) thiab kev ua siab ntev rau qhov kub lossis txias yog qhov tseem ceeb rau kev ciaj sia hauv Drosophila. Temperature gradient assay yog siv los kawm txog qhov kub nyiam ntawm yoov.

Cov kev tshawb fawb sib txawv tau siv cov cuab yeej ntsuas kub sib txawv, tab sis lub hauv paus ntsiab lus tseem ceeb yog tib yam: ib sab ntawm lub cuab yeej yog qhov kub thiab txias, thiab lwm sab ua rau kub siab. Los ntawm muab ib daim ntawv txhuas ntawm ob sab, qhov kub thiab txias gradient yog tsim. yoov tau muab tso rau ntawm daim ntawv txhuas thiab tso cai rau lawv xaiv qhov kub thiab txias [62,63].

Muaj ob txoj hauv kev los kawm txog kev tiv thaiv tus cwj pwm kub: ib qho yog siv qhov ntsuas kub ntawm qhov ntsuas kub (piv txwv li saum toj no), thiab lwm qhov yog siv lub tshuab ntsuas ob txoj kev xaiv.

Lub tshuab kuaj ob-xaiv muaj plaub quadrants uas tau tsim nrog lub tshuab ua kom txias txias thiab ib daim ntawv txhuas. Thaum ua qhov ntsuas qhov ntsuas kub ntawm qhov ntsuas kub, lub tshuab ntsuas ob qhov kev xaiv yuav ntsuas qhov ntsuas kub tsis tu ncua (25 ◦C) hauv ib pawg kab pheeb ces kaum, thiab lwm cov kab pheeb ces kaum tau teeb tsa ntawm qhov ntsuas kub, uas nyob ntawm qhov kev tshuaj ntsuam [64] .

Chill coma rov qab yog cov txheej txheem los kawm txog kev ua siab ntev ntawm tus cwj pwm. Hauv qhov kev ntsuam xyuas no, yoov tau muab tso rau hauv dej-glycol da dej teeb ntawm −3.5 ◦C (nyob ntawm qhov kev sim tsim) rau kev ntxhov siab txias lossis raug kub ntawm 38.5 ◦C (nyob ntawm qhov kev sim tsim) rau kev kub ntxhov, tom qab ntawd yoov raug tso cai rov qab thiab lub sijhawm rov qab ntsuas [37,65].

Cov kev tshawb fawb tsis ntev los no tau qhia tias plab microbiota cuam tshuam rau qhov kub thiab txias ntawm cov txiv hmab txiv ntoo yoov. Henry et al. generated axenic yoov los ntawm dechlorination, nyob rau hauv uas cov yoov qe tau muab tso rau hauv 2.7% hypochlorite rau 2 min, 70% ethanol rau 2 min, thiab thaum kawg ntxuav ob zaug hauv dej autoclaved [37]. Tom qab dechlorination, cov yoov tau muab tso rau ntawm cov khoom noj autoclaved. Lawv cov txiaj ntsig tau qhia tias qhov kev ua siab ntev ntawm cov yoov axenic yog qhov tsis zoo piv rau cov yoov li qub. Txawm li cas los xij, kev ua siab ntev ntev tsis cuam tshuam rau hauv cov yoov axenic. Qhov no qhia tias kev cuam tshuam microbiota txo qis lub peev xwm los tiv thaiv kev ntxhov siab txias [37]. Kev tshawb fawb ntawm lwm hom Drosophila, xws li D. subobscura, qhia tias cov yoov yoov raug rau cov cua sov me me (<34 ◦C) exhibit higher thermal tolerance than axenic flies [38].

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