Komplex kapcsolat az immunitás és az anyagcsere között a Drosophila diéta okozta inzulinrezisztenciában

Cikk ábrák és adatok

Ábrák

Az InR veszteség- és nyereségfunkció-stratégiák összehasonlítása. (A) A zsírtartalmú testvesztés és a funkciógyarapodás stratégiája stádiumban és időtartamban különbözött. (Balra) Konstitutívan aktív InR-t expresszáltattunk a harmadik közepén, hősokk-promóteren keresztül, és hő-sokkolt vad típusú (yw -) kontrollokban hasonlítottuk össze az InR-rel. Az RNS-seq-hez használt minták a lárvákból izolált yw - vagy InR CA zsírtestekből álltak, amelyek a hősokk után 6 órán át aktívan kontroll (5% cukor) diétával táplálkoztak. (Jobbra) Az InR funkcióvesztést a zsír testben expresszáló dsRNS (RNS i) váltotta ki a lárva fejlődése során 0,7 M szacharóz-étrenden, összehasonlítva a zsír test vezető r4-GAL4-szel, amelyet w 1118 kontrollokkal kereszteztek. A kontroll vagy krónikus InRi zsírtartalmú testeket izoláltuk a kóborló harmadik stádiumú lárváktól, amikor az állatokat szinkronizálni lehetett az r4-GAL4 fejlődési késése miatt; UAS-InR i lárvák (n = 3 minden genotípusnál). (B) Átfedés a két stratégia által generált adatkészletek, azaz az InR célgének közös halmaza között, amelyeket érdekesnek tartunk a nyomonkövetési vizsgálatok során. A DAVID-et alkalmazták a potenciálisan érdekes gének és utak azonosítására ebben az átfedésben.

Az immunválasz gyengítése HS-etetéssel. (A) A 0,15 M szacharózon nevelt vándor harmadik stádiumú lárvákból izolált hemolimfa szobahőmérsékleten 5 percen belül melanizálódik (balra), míg az 1 M szacharózon nevelt lárvákból izolált 5 perces hemolimfa (jobb . (B) Hétnapos túlélés 0,15 M vagy 1 M szacharóz-diétán nevelkedett felnőtteknél. A 3–7 napos vad típusú (w 1118; r4-GAL4 transzheterozigóta) legyeket fertőzöttük a Pseudomonas aeruginosa féloldalas adagjával, és a túlélést 7 napig figyeltük (n ≥ 23 fiola). (C) 0,7 M szacharóz-diétán nevelkedett felnőttek hétnapos túlélése. Három-7 napos kontroll (w 1118; r4-GAL4 transzreterozigóta) és az InRi (r4-GAL4> UAS-InRi) repülési túlélése 7 napon keresztül a P. aeruginosa-val történő oltás után (n ≥ 19 fiola). A P. aeruginosa nélkül szúrt kontrolllégyek mindegyik grafikon tetején láthatóak (n ≥ 13 fiola mindegyiknél). Kétértékű Student t tesztet használtunk a P értékek levezetésére. A hibasávok a SEM-et mutatják.

A peptidoglikán felismerő fehérjék (PGRP) új növekedési szabályozók az InR irányában. (A) A PGRP-SB2 csökkentése a zsír testben megnövekedett túléléshez vezet 1 M szacharóz HS diétán való nevelés után a kontrollokhoz képest (r4-GAL4 keresztezve a 60100 kontroll genetikai háttérlegyig repül) (n ≥ 8 minden genotípusnál). (B) A PGRP-SB2 csökkentése szintén növelte a lárvák érettségét, összehasonlítva a vad típusú kontrollokkal (n ≥ 15 minden genotípusnál). (C) A zsíros testben lévő PGRP-SC2 RNSi csökkenti az 1 M szacharóz HS-étrenden nevelett lárvák túlélését (n ≥ 5 minden genotípusnál). Az 1 M HS-tápok nagyfokú letalitása miatt ezeken az állatokon 0,7 M szacharóz-HS-étrenden elemeztük őket. (D) A lárva méretét a zsír test PGRP-SC2 RNSi csökkenti (n ≥ 15 minden genotípusnál). Kétértékű Student t tesztet használtunk a P értékek levezetésére. A hibasávok a SEM-et mutatják.

Az InR célgének közös promóter elemei. A legjobb 5 előre jelzett helyet egy előre jelzett promóter régióban találtuk (−700 - +100 a TSS-hez viszonyítva) olyan génekben, amelyeknél az InR i zsír testekben fokozott az expresszió és az InR CA zsír testekben csökkent az expresszió. Az alsó két konszenzus szekvencia közös volt az InR i zsírtestekben csökkent és az InR CA zsírtestekben fokozottan expresszálódó gének promoter régióiban. Csak az első helyet (GATGCCAGCTAA) tekintették erős és jelentős mérkőzésnek; a másik hat motívum gyengén gazdag.

Táblázatok

Differenciál expresszió zsírtartalmú testekben, amelyek rövid távú InR aktiválást (InR CA) vagy krónikus InR leütést (InR i) hajtanak végre

A génfunkció és a termékrövidítés A géntermék teljes neveHajtásváltozásInR CA/+ InR i /+

ER stressz
P58IPK	P58IPK	−2,56	1.98
Ero1L	Endoplazmatikus retikulum oxidoreduktin 1-szerű	−2.18	2.35
Hsp70Bb	Hősokk-fehérje 70Bb	5.48	1.91
Immunválasz, antimikrobiális peptidek
Dif	Dorsal kapcsolatos immunitás faktor	-1,95	3.45
AttA	Attacin-A	−4.65	5.37
AttB	Attacin-B	−7.19	6.01
IM3	Immunindukált molekula 3	−3,26	377.90
DptB	Diptericin B	−4.97	2.71
CYP450 enzimek
Cyp28a5	Cyp28a5	−2,56	−2.03
Cyp28d1	Cyp28d1	−2,55	−1.60
Cyp309a1	Cyp309a1	−3,37	−2,79
Cyp4d1	Citokróm P450-4d1	−2,53	−3.06
Cyp4d14	Cyp4d14	−2,38	1.97
Cyp4g1	Citokróm P450-4g1	−2,75	2.40
Cyp4p1	Citokróm P450-4p1	−3,68	1.98
Cyp6a22	Cyp6a22	−3.03	3.08
Cyp6d5	Cyp6d5	−2.02	−2.12
Cyp6t1	Cyp6t1	5.25	−3.21
Cyp9b1	Citokróm P450-9b1	−3,36	2.68
Cyt-b5-r	Citokróm b5-hez kapcsolódó	−2,32	−1.59
Metabolikus enzimek, fordítottan szabályozottak
IP3K2	Inozitol-1,4,5-trifoszfát-kináz 2	−2.04	1.76
Odc2	Ornitin-dekarboxiláz 2	−2.21	1.73
Pdk	Piruvát-dehidrogenáz kináz	−1.91	1.61
Acox57D-p	Acil-koenzim-A-oxidáz	−2.01	2.00
Ugt58Fa	UDP-glükuronozil-transzferáz	−2,07	2.31
Pepck	Foszfoenol-piruvát-karboxi-kináz	−2,53	2.45
ATPCL	ATP-citrát-liáz	1.77	−1,87
Fbp2	Alkohol-dehidrogenáz	15.53	−1,83
CG3394	Feltételezett zsírsav-transzporter	2.06	−2.45
CG1969	Glükózamin-foszfát-N-acetil-transzferáz 1	2.69	−1,84
CG30463	Polipeptid N-acetil-galaktozaminil-transzferáz	2.33	−2.22
Metabolikus enzimek, összehangoltan szabályozottak
Sodh-1	Szorbit-dehidrogenáz 1	−2,67	−28,65
Tpi	Trióz-foszfát-izomeráz	−2.09	−3.06
Pgm	Foszfoglükonát mutáz	−2.08	−2,23
Spat	Szerin-piruvát-aminotranszferáz	−2.13	−2,36
2. van	Glutamát/oxaloacetát-transzamináz 2	−2,33	−2,52
Mdh2	Malát-dehidrogenáz 2	-1,92	−1,85
Mdh1	Malát-dehidrogenáz 1	−2.11	−1.56
Aldh	Aldehid-dehidrogenáz	−2.41	−1,76
AKHR	Adipokinetikus hormon receptor	−2.30	1.83
Ribosome
RpL23	Riboszomális fehérje L23	−1,84	−1,62
RpL24	Riboszomális fehérje L24	−2.05	−1.52
RpLP2	Riboszomális fehérje LP2	−2.10	−2,26
RpL4	Riboszomális fehérje L4	−2.03	1.65

↵ a zsírtest InR célgénje konzervált biológiát jelez az emberi és a légy inzulinrezisztencia között, ideértve az ER stresszt, az immunválaszt, a redox biokémiát, a transzlációt és a legfontosabb anyagcsere útvonalakat.

További fájlok

Kiegészítő anyag

S1. Ábra (Transzgenikus PGRP RNSi fenotípusok és PGRP-k szerepe az inzulinjelzésben) és az S1 – S6. Táblázatok feliratai

S1. Táblázat (Differenciálisan expresszált gének a kontroll étrenden nevelt lárvák vándor L3 zsírtesteiben)

S2. Táblázat (Differenciálisan expresszált gének a magas cukortartalmú étrendben nevelt lárvák vándor L3 zsírtesteiben)

S3. Táblázat (Differenciálisan expresszált gének a harmadik lánc közepén lévő zsírtestekben, a lárváktól 6 órával a hősokk után)

S4. Táblázat (Differenciálisan expresszált gének átfedésben a HS InRi és az InR CA zsírtestek között)

S5. Táblázat (0,15 M vagy 1 M táplálékkal 4 hétig táplált felnőtt hím legyeknél differenciáltan expresszált immungének)

S6. Táblázat (0,15 M vagy 1 M táplálékkal 2 napig táplált felnőtt hím legyekben differenciáltan expresszált immungének)