暴露于高糖饮食会通过H3K27me3重编程诱导甜味敏感性和食行为的跨代变化

科学领域:

• 表观遗传学和跨代遗传学
• 营养神经科学 营养神经科学
• 德洛索菲拉黑虫 模型

背景情况:

• 不均衡的饮食,特别是高糖饮食 (HSD),对人类健康构成重大威胁,导致代谢和行为障碍.
• 已知饮食诱导的代谢功能障碍会跨代传播,但行为异常的跨代遗传不太清楚.
• 了解饮食诱导的跨代影响机制对于解决长期健康风险至关重要.

研究的目的:

• 为了调查祖先高糖饮食 (HSD) 暴露引起的行为异常是否以及如何可以在Drosophila中传播给后代.
• 阐明了由饮食引起的行为变化的跨代遗传背后的分子机制.

主要方法:

• 暴露于高糖饮食 (HSD) 的祖先Drosophila.
• 评估甜食敏感性和后代的食行为.
• 对表观遗传修饰的分析,特别是H3K27me3和PCL-PRC2复合体.
• 基因操纵以破坏PCL-PRC2复合物的活性.

主要成果:

• 祖先的HSD暴露抑制了后代的甜食敏感性和食行为,通过母体生殖系传播.
• 这种跨代遗传与增强的H3K27me3修饰有关.
• 观察到PCL-PRC2复合物的上调,这是H3K27三甲基化的一个关键驱动因素.
• 干扰PCL-PRC2活动消除了甜味敏感性和食行为的跨代缺陷.
• 升高的H3K27me3水平抑制了转录因子Cad的表达,影响了味觉神经元功能和甜的感知.

结论:

• 在Drosophila中发现了一种新的分子机制,用于在祖先暴露于HSD后的行为异常的跨代遗传.
• PCL-PRC2复杂介导的表观遗传修饰 (H3K27me3) 在将饮食诱导的行为缺陷传递到几代人中发挥着关键作用.
• 这项研究提供了与不平衡饮食相关的长期健康风险及其对后代行为影响的见解.