南湖新聞網(wǎng)訊(通訊員 鄭懷正)近日,生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、生物醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院精準(zhǔn)營養(yǎng)與代謝團隊陳振夏教授課題組在國際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports Methods在線發(fā)表題為 “A High-Throughput Measurement of Drosophila Feeding Behavior” 的研究論文。該研究創(chuàng)新性地開發(fā)了FlyPlate果蠅平臺,首次實現(xiàn)了果蠅攝食量的高通量、精確測定,為營養(yǎng)組學(xué)、衰老機制及藥物篩選研究提供了強有力的技術(shù)支撐。
長期以來,果蠅因其遺傳背景清晰、生命周期短、實驗成本低,被廣泛用于衰老、代謝、神經(jīng)科學(xué)等研究。然而,如何高效、精準(zhǔn)地測定果蠅的食物攝入量一直是困擾該領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸。傳統(tǒng)的毛細(xì)管法、染料法存在通量低、誤差大、干擾強等問題,難以滿足大規(guī)模藥物篩選及精準(zhǔn)營養(yǎng)干預(yù)實驗的需求。
本研究團隊突破了現(xiàn)有方法的局限,基于96孔板并結(jié)合BCA蛋白定量檢測,開發(fā)出FlyPlate-BCA高通量果蠅攝食量測定平臺。該平臺實現(xiàn)了對96個獨立樣本的并行測定,并通過蛋白含量作為精確標(biāo)志物,大幅提升了果蠅攝食量測定的準(zhǔn)確性與靈敏度(R²=0.96,日內(nèi)變異系數(shù)<6%),與傳統(tǒng)方法相比,該平臺檢測營養(yǎng)差異所需樣本量減少三倍以上。
在應(yīng)用驗證中,平臺揭示了果蠅對不同飲食的特異性與動態(tài)響應(yīng):高糖飲食誘導(dǎo)雄蠅持續(xù)超攝食,而雌蠅效應(yīng)隨時間減弱;高脂飲食對攝食無顯著影響,提示存在保守的脂質(zhì)飽腹機制;高蛋白飲食則在已交配雌蠅中逐步增強,反映出生殖狀態(tài)對蛋白需求的調(diào)控。研究不僅推動了果蠅表型組學(xué)研究工具的創(chuàng)新,也為衰老與抗衰藥物研發(fā)提供了堅實的方法學(xué)基礎(chǔ)。
我校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、生物醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院、湖北洪山實驗室碩士研究生鄭懷正和博士研究生宋碩為論文共同第一作者,陳振夏教授為通訊作者。該項工作得到了國家自然科學(xué)基金、湖北洪山實驗室基金、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金的資助。
【英文摘要】
Accurate measurement of Drosophila feeding is vital for metabolic and aging studies, but current assays lack the throughput and sensitivity needed for large-scale screens. We introduce FlyPlate-BCA, a 96-well platform that combines automated single-fly tracking with BCA protein quantification for high-resolution, longitudinal intake measurements. FlyPlate-BCA detects a 0.1× nutrient dilution with 90% power using just four replicates, three times fewer than the capillary feeder (CAFE) assay. It uncovers sucrose-driven hyperphagia independent of osmotic stress and preserved lipid-satiety responses, while extended monitoring reveals a female-specific metabolic adaptation. By delivering individual-level data at scale, FlyPlate-BCA establishes a benchmark for nutritional genomics and appetite neurobiology and streamlines nutraceutical and genetic screening.
論文鏈接:https://www.cell.com/cell-reports-methods/fulltext/S2667-2375(25)00145-6
