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《山西医科大学》 2018年
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类肠膜魏斯氏菌通过蜕皮激素和胰岛素信号通路促进果蝇生长发育

李恩惠  
【摘要】:目的:分离与鉴定果蝇乳酸菌类肠膜魏斯氏菌,研究该菌株对果蝇生长发育的促进作用,进一步探讨其调控宿主生长发育的分子机制。方法:通过MRS选择性培养基分离得到一株果蝇肠道菌株。利用革兰氏染色和16S rRNA基因序列比对鉴定菌株。制备无菌果蝇、常规饲养果蝇和悉生果蝇,通过计数三种不同品系果蝇蛹和成虫累计数量检测果蝇发育历期。以幼虫体表面积为指标检测果蝇生长速率。利用RT-PCR检测蜕皮激素信号通路相关分子dib,E74B和PTTH mRNA相对表达水平,及胰岛素信号通路相关分子DILP2,DILP3和InR mRNA相对表达水平。通过葡萄糖氧化酶法检测果蝇淋巴液中葡萄糖浓度。利用免疫荧光染色技术检测果蝇肠道细胞分裂增殖情况。结果:1.从果蝇体内分离到的乳酸菌为类肠膜魏斯氏菌。16S rRNA基因序列比对结果显示,分离到一株类肠膜魏斯氏菌,属于乳杆菌目。革兰氏染色结果显示该菌株为阳性、杆状菌。体外培养结果显示,该菌株利用果糖、麦芽糖、蔗糖和葡萄糖等常见糖原,降低培养基的pH值。2.类肠膜魏斯氏菌在果蝇肠道内有效定殖。类肠膜魏斯氏菌有效定殖在果蝇肠道内,各阶段平均每只果蝇肠道的载菌量数量级在10~3-10~4之间,对应1g培养基的载菌量数量级为10~8。世代传递实验结果显示,各阶段平均每只果蝇肠道的载菌量数量级在10~2-10~3之间,对应1g培养基的载菌量数量级为10~6。3.类肠膜魏斯氏菌通过生长速率促进果蝇发育。在营养丰富培养基(1%酵母)中,CR果蝇蛹形成时间为6.6天,GF果蝇蛹形成时间为9.3天,差异有统计学意义。WP果蝇蛹形成时间为6.3天,与GF果蝇相比差异有统计学意义。随着培养基营养变匮乏,即酵母浓度降低(0.5%酵母,0.25%酵母),GF和CR果蝇蛹形成时间差距越大。果蝇羽化的实验结果与此一致。在营养丰富培养基(4%酵母)中,CR果蝇、GF果蝇和WP果蝇生长速率没有统计学差异。而当营养条件匮乏时(0.5%酵母),CR果蝇生长速率是GF果蝇的1.7倍,WP果蝇生长速率是GF果蝇的1.6倍,而CR和WP果蝇生长速率没有统计学差异。4.类肠膜魏斯氏菌激活蜕皮激素和胰岛素信号通路。WP果蝇相比GF果蝇dib,E74B和PTTH相对表达量出现峰值时间提前,峰值高,差异有统计学意义。CR果蝇与WP果蝇结果类似。给予GF果蝇20-羟基蜕皮酮后,挽救了GF果蝇蛹形成时间的延迟。WP果蝇与GF果蝇相比,DILP2和DILP3表达水平高,InR表达水平低,血淋巴中葡萄糖含量降低,差异有统计学意义。CR果蝇与WP果蝇结果类似。5.肠道菌群促进果蝇肠道细胞分裂增殖。免疫荧光染色图显示,CR果蝇肠道分裂中期细胞较GF果蝇多,而WP果蝇肠道分裂中期细胞较GF果蝇无差异。结论:类肠膜魏斯氏菌是一种果蝇共生菌,可提高果蝇生长速率,促进宿主生长发育。进一步发现该菌株通过刺激蜕皮激素信号通路,促进果蝇的蜕变发育;通过刺激胰岛素信号通路,加快果蝇生长速率,促进果蝇生长发育。
【学位授予单位】:山西医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R37

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