AcetoΔleuB_leuB菌株 。 饮食中添加10 mM亮氨酸来实现AcetoΔleuB的饮食补充 。 f ， CNMa-Gal4> UAS-GFP的GF果蝇R2区域中具有代表性的共聚焦图像；定植L. plantarum WJL的GF1118果蝇（获得了产BCAA的能力）的二选偏好 。 通过向饮食中添加10 mM亮氨酸 ， 异亮氨酸和缬氨酸（LactoWT+ BCAA） ， 实现L. plantarum WJL（LactoWT）定植果蝇的膳食补充 。 g ， 微生物-肠-脑轴模型 。 在EAA缺乏时 ， Atf4和Mitf（以及其他可能的未知因素）会上调CNMa ， CNMa作用于表达CNMaR的神经元 ， 从而刺激代偿性EAA食欲 。 比例尺50μm（b ， c ， e ， f） 。 数据为平均值±标准误 。 已示P值；在a–c ， e ， f中采用one-wayANOVA与Tukey’spost-hoc检验。讨论与结论
前中肠是食物摄入后的直接接触部位 ， 主要由干细胞、肠内分泌细胞和肠上皮细胞组成 。 肠内分泌细胞对各种环境刺激 ， 包括营养物质做出反应 ， 并分泌神经肽介导大脑与其他器官之间的互作 。 与之相反 ， 既往认为肠上皮细胞的作用是释放消化酶 ， 参与食物的消化与吸收 。 然而 ， 此项工作和最近的另一项研究表明 ， 肠上皮细胞的作用较为复杂 ， 不仅限于营养物质的消化与吸收 。 果蝇中的这一作用机制与哺乳动物中成纤维细胞生长因子21（FGF21）介导的机制相似 。 在哺乳动物中 ， 蛋白质缺乏迅速诱导周围组织中FGF21的表达 ， 而FGF21的表达也依赖于ATF4和转录因子EB（TFEB；MITF家族成员）途径 。FGF21最终向大脑发出信号 ， 通知人体蛋白质缺乏状态 ， 并触发应对蛋白质缺乏的行动 。 FGF21主要在肝脏中表达 ， 在其他组织中也有表达 。 果蝇CNMa也存在于脂肪体内 ， 脂肪体在生理上类似于哺乳动物的肝脏和脂肪组织 。 然而 ， 我们在果蝇中进行的组织特异性实验表明 ， 肠上皮细胞而非脂肪体才是由氨基酸缺乏诱导的CNMa和代偿性EAA食欲上调的关键 。 最近的两项研究证明肠神经元和大脑之间的直接联系 ， 这为“肠上皮细胞释放的CNMa肽直接激活表达CNMaR 的肠道神经元进而将肠道信息传达给大脑”提供了更多的理论依据 。 但同样可以想到的是 ， CNMa作为一种激素释放到循环系统中从而刺激大脑 。 未来需要进一步的实验来确定CNMa在果蝇中的作用以及哺乳动物中相关肽在调节蛋白质稳态中的作用 。 在发展中国家 ， 慢性蛋白质缺乏症常导致儿童营养不良；而在发达国家 ， 蛋白质食欲失调可能会导致营养失衡 。 我们的研究发现肠道感受器能检测EAAs缺乏并介导对EAA的代偿性食欲 ， 这一发现将极大地增进我们对代谢疾病和饮食相关疾病的生物学和病因学的认识 。 【科研 | Nature：果蝇中微生物-肠-脑轴对氨基酸缺乏的反应】