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黑腹果蝇是研究全身代谢的有力模型。尽管代谢活动分布于不同组织，既往对成年果蝇的研究大多在解剖后的组织中测量代谢，而非在原位进行，因此可获取的空间信息有限。本研究结合全果蝇质谱成像、稳定同位素示踪和通量建模，以空间分辨方式定量分析成年果蝇各部位的代谢活动。我们分析了68只经示踪剂喂养的Oregon-R雌蝇及187,709个像素，将81种代谢物映射至八个经注释的区域，包括肌肉、脂肪体、肠道和神经系统。葡萄糖标记结果及拟合得到的相对通量表明，与腹部脂肪体相比，胸部肌肉中的糖酵解和三羧酸循环周转更活跃；脯氨酸标记神经系统和眼部，谷氨酰胺则标记腹部生殖系统和肠道。丙氨酸经血淋巴携带葡萄糖来源的碳，并将氮转移至谷氨酸。在携带由yorkie驱动的肠道肿瘤的果蝇中，丙氨酸对苹果酸的贡献在肠道和腹部升高；降低肠道对丙氨酸的摄取可减轻肿瘤负荷。总之，本研究建立了一套定量空间代谢分析框架，揭示了成年果蝇体内营养物质利用的区室化特征。
perrimon{at}receptor.med.harvard.edu
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黑腹果蝇是研究系统性代谢的有力模型。尽管代谢活动分布于不同组织，此前对成年果蝇的研究大多是在解剖后的组织中测量代谢，而非在原位测量，因此限制了可获取的空间信息。本研究将全蝇质谱成像与稳定同位素示踪及通量建模相结合，以空间分辨方式定量成年果蝇各处的代谢活动。我们分析了68只经示踪剂饲喂的 Oregon-R 雌蝇，共计187,709个像素，并将81种代谢物映射至八个已标注区域，包括肌肉、脂肪体、肠道和神经系统。葡萄糖标记结果及拟合得到的相对通量表明，与腹部脂肪体相比，胸部肌肉中的糖酵解和三羧酸循环周转更高；脯氨酸标记神经系统和眼部，谷氨酰胺则标记腹部生殖系统和肠道。丙氨酸通过血淋巴携带葡萄糖来源的碳，并将氮转移至谷氨酸。在携带 yorkie 驱动型肠道肿瘤的果蝇中，丙氨酸对苹果酸的贡献在肠道和腹部升高；降低肠道对丙氨酸的摄取可减少肿瘤负荷。总之，本研究建立了定量空间代谢分析框架，揭示了成年果蝇中营养物质利用的区室化特征。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://www.sdbonline.org/sites/fly/atlas/00atlas.htm
已申报的资助信息
美国国立卫生研究院，5P01CA120964，1R01DK136945，R01 AR057352
美国国家癌症研究所，1OT2 CA278685-01
英国癌症研究会，CGCATF-2021/100022
版权
本文版权持有者为……
预印本作者/资助方已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
该内容依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 10 月 12 日。
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空间同位素示踪绘制成年果蝇中营养物质利用的区室化图谱
Sun Jin Moon、Kerui Huang、Jenna L. E. Blum、Connie New、Yooha Park、Yuchen Chen、Hiroshi Nishida、Veronika I Pister、Md Ausrafuggaman Nahid、Yanhui Hu、Jason Tennessen、Ernest Fraenkel、John M. Asara、Shawn M. Davidson、Norbert Perrimon
bioRxiv
2026.10.06.757091；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.06.757091
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空间同位素示踪绘制成年果蝇中营养物质利用的区室化图谱
Sun Jin Moon、Kerui Huang、Jenna L. E. Blum、Connie New、Yooha Park、Yuchen Chen、Hiroshi Nishida、Veronika I Pister、Md Ausrafuggaman Nahid、Yanhui Hu、Jason Tennessen、Ernest Fraenkel、John M. Asara、Shawn M. Davidson、Norbert Perrimon
bioRxiv
2026.10.06.757091；
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https://doi.org/10.64898/2026.10.06.757091
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关键词：空间代谢组学 · 稳定同位素示踪 · 代谢通量分析 · 果蝇代谢 · 肿瘤代谢
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.06.757091v1?rss=1