[发明专利]一种氨基酸代谢异常的果蝇模型及其应用

说明书

本发明公开了一种氨基酸代谢异常的果蝇模型及其应用，本发明属于动物模型领域，本发明涉及氨基酸代谢异常模型的建立及应用，目的是提供于针对营养代谢进程的分子通路的研究模型，本发明通过将现有的转基因UAS‑Fbp1RNAi果蝇与act‑gal4杂交获得的Fbp1下调的果蝇品系。该新型的模型表现出支链氨基酸与芳香族氨基酸的代谢异常，从而可以弥补了体内氨基酸代谢异常的动物模型的不足，此模型有望成为模拟支链氨基酸代谢异常的代谢过程，有利于对营养代谢进行深入研究。

技术领域

本发明属于医药及生物领域，尤其涉及一种氨基酸代谢异常的果蝇模型。

背景技术

人类肝脏作为人体中重要的解毒器官，其损伤的防治已成为一个全球性的严峻课题。寻找合适的肝损伤动物模型，对研究肝病的发生机制，探索保肝的方法，具有重要的现实意义。现阶段用化学有毒物质如四氯化碳、半乳糖胺、甲基亚硝胺、对乙酰氨基酚等构建肝损伤的大鼠和小鼠模型，可获得多项异常指标，重复性好，易行性好，已成为对肝脏进行代谢研究的较理想模型。然而哺乳类的作为模式动物越来越受到社会的谴责，受到伦理道德上的约束，如今倾向于用低等动物替代高等动物。黑腹果蝇由于其代谢和生理功能与人类相似，人类基因组序列分析表明果蛹与人具有极高的同源性，果蝇中与人类肝脏类似的器官是脂肪体，它是能量代谢中心，负责糖类、蛋白质和脂类三大物质代谢和合成，并对药物进行代谢和分解。

氨基酸代谢在营养学研究中非常重要，常规模型是通过破坏小鼠的肝脏进行模型建造，但当有毒物质进入体内后，不仅损害肝脏，也损害其他脏器，对药物功能的研究有很大干扰。近年来有的通过转基因小鼠模型，获得氨基酸代谢异常的模型，这需要耗费大量的时间和金钱，严重影响研究的进展。果蝇模型由于生长周期短，易于培养，有相对清晰的遗传学背景和丰富的表型，其代谢系统、生理功能、生长发育等同哺乳动物基本相似，已经在肿瘤、遗传性疾病、睡眠障碍、糖尿病、肥胖症等的研究方面获得广泛应用，可以进行生物的发育遗传、信号转导通路研究。果蝇模型在研究营养代谢的病变上具有许多独到的优势，果蝇营养代谢变化所引起的生物功能改变，可对人类代谢起参考作用。人类血清支链氨基酸/芳香族氨基酸比值测定对临床诊断肝炎和肝硬化，了解肝功能损伤等具有重要意义。人体肝脏受损害时，芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸)含量和支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)含量会有所变化。本发明建立果蝇的氨基酸代谢异常模型，并运用其进行促进蛋白质代谢药物筛选。

发明内容

本发明目的是提供一种氨基酸代谢异常的果蝇模型，通过杂交得到Fbp1RNAi转基因果蝇而使果蝇Fbp1基因表达下调导致对氨基酸吸收障碍，来解决现有的氨基酸吸收障碍模型中其他器官中毒而导致的干扰问题。

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种氨基酸代谢异常的果蝇模型，果蝇模型中的果蝇Fbp1基因下调，Fbp1蛋白减少，且从卵到游走期比野生型果蝇推迟，幼虫体重降低。

进一步的，所述果蝇模型中果蝇含有Fbp1RNAi基因；所述果蝇模型中果蝇从卵到游走期比野生型果蝇推迟30～40小时；所述果蝇模型中果蝇幼虫体型减低10％～12％；所述果蝇模型中果蝇在蛹期黑化死亡率大于等于95％。

进一步的，所述果蝇模型中果蝇的血淋巴支链氨基酸是野生型果蝇的1.4～1.6倍，在该果蝇模型的脂肪体的支链氨基酸含量为野生型果蝇的0.4～0.6倍。

根据本发明的另一个方面，是将权利要求1-3任一项所述氨基酸吸收障碍果蝇模型中的果蝇在三日龄时开始饲喂待筛选的药物，如果蛹期黑化死亡率小于95％，则该药物能够促进氨基酸的吸收。

技术方案小结，本发明的原理阐述

果蝇的Fbp1(fat body protein)蛋白是一种膜蛋白，可以与果蝇的血淋巴蛋白结合，其介导血淋巴蛋白进入脂肪体中，被认为贮存蛋白的受体。FBP1的编码基因也以单拷贝形式存在，只在脂肪体中表达，主要在末龄幼虫摄食时和幼虫-蛹转变时出现，但其表达模式稍晚于血淋巴蛋白，也受蜕皮激素的诱导。