跑轮：用于轻度诱导黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）间歇训练的实验方案

该方法有助于回答代谢研究领域的一些关键问题，例如确定特定的生活方式干预措施（如运动）是否对特定个体有益。初学者在使用该方法时，常难以识别处于一龄幼虫阶段的幼虫。关键在于收集与卵大小相近的幼虫。

该技术的主要优势在于可用于评估运动在多种实验条件和基因型下的影响。首先，为每个实验组组装产卵室。将一小团酵母糊涂抹在苹果汁琼脂平板上，并将该平板固定在六盎司的塑料瓶上。

苹果汁琼脂平板的制备方法是将市售苹果汁配制成3%的琼脂溶液，然后将35 mm × 10 mm的培养皿填充至皿壁高度的3/4处。酵母糊的制备方法是将市售活性干酵母与蒸馏水按每克酵母加入约2毫升水的比例混合。

将糊状物 loosely 覆盖以允许脱气，并在每个培养皿上加入约三毫米的滴状物。由聚丙烯制成的瓶子必须预先打上小孔以用于通风。在准备好培养室的各个组件后，继续将成虫装入其中。

当所需基因型的成虫全部放入瓶中后，用培养皿盖住瓶口，并用橡皮筋固定装置。为确保产卵室中有足够数量的成虫，通常需要在计划实验前数个世代就开始扩增种群数量。现在，每天更换两次苹果汁琼脂平板，分别在早晨和傍晚各一次。

然后将卵置于收集的培养板上，使其发育12至24小时，直至成为一龄幼虫。收集这些幼虫时，可使用细小的画笔或由柔软细针与手柄制成的挑针。对于每个实验组，将50条一龄幼虫转移至新的培养管中，并让其发育至成虫阶段。

为了确保每个重复实验都能收集到足够的幼虫，请安排足够数量且熟练掌握幼虫收集技术的研究人员，以满足所需的样本数量。在幼虫化蛹后，使用湿润的小型画笔先将蛹润湿，然后用刮铲轻轻从培养管壁上将蛹刮下并收集。

将蛹装入空的离心管中。待羽化后，将成虫转移至标准培养基离心管中。羽化后1至5天，根据性别分离果蝇，并将每种性别的个体分为两组：实验组和对照组。

每支试管饲养 50 只成虫。每两天更换一次新鲜试管，并添加活酵母。虽然不添加活酵母也能维持成虫的饲养，但我们发现添加补充物后成虫状态更佳。

活酵母补充是研究人员可根据其特定研究目标进行调整的一个变量。该运动装置采用由变速电机驱动的简单皮带和滑轮系统。在使用运动装置之前，应先移除其上连接的任何小瓶，并通过电源校准电机转速，使完整旋转一周的时间为15秒。

为测定转速，将一把小画笔固定在电机盖上，并调整画笔位置，使其接触其中一个旋转支架。然后通过计数画笔与支架每分钟接触的次数来测定旋转圈数。使用校准后的设备，开始进行第一天的运动实验，通常为周一。

将小瓶塞推入小瓶中。对照组小瓶中的果蝇保留一厘米的空间，运动组小瓶中的果蝇保留六厘米的空间。现在将小瓶放入夹具中，并静置10分钟，使果蝇适应环境。

该锻炼装置最多可容纳 48 个离心管。在整个持续多天的实验过程中，室温应保持恒定；或者，如有需要，可将锻炼装置放入培养箱中。实验设计为每周连续进行五天锻炼。

每次锻炼日包含交替进行的锻炼和休息时段。每一天，其中一个锻炼时段增加五分钟，这样在五天的工作周内，所有四个锻炼时段各增加五分钟。果蝇适应后，开始第一个锻炼时段。

运行仪器15分钟。在五分钟的间歇休息期间，将小瓶保留在夹具上。完成第四轮运动循环后，将食物瓶塞恢复至正常位置，并将果蝇放回培养箱中。

为了确定在TreadWheel上的运动是否影响代谢特征，测定了Oregon R和yellow one white果蝇的甘油三酯储存量，并以其蛋白质浓度进行标准化。统计分析显示，基因型与运动之间存在显著的交互作用，影响甘油三酯的储存。此外，还观察到明显的性别二态性效应，雄性果蝇储存的甘油三酯显著多于雌性。

雌性运动果蝇的甘油三酯水平显著低于未运动的对照组，但在雄性果蝇中未观察到这一现象。接下来，果蝇在不同饮食条件下培养，接受运动干预，然后在类似RING的负向趋地性实验中进行测试。

当雌性果蝇在高脂饮食条件下饲养时，其攀爬高度显著高于其他任何处理组。对于雄性果蝇而言，只有在正常饮食条件下饲养时，运动才能改善其攀爬能力；高脂饮食没有产生影响。

有趣的是，以正常饮食培养的 DGRP 153 品系雌性果蝇在运动后攀爬能力下降。因此，运动可能并非对所有基因型均具有普遍积极的干预效果。在完成该实验步骤后，可进一步开展其他方法，如血淋巴葡萄糖检测或寿命分析，以评估运动对2型糖尿病或寿命的影响。

该技术使遗传学和代谢领域的研究人员能够探究运动在模式生物黑腹果蝇（Drosophila）中维持代谢健康方面的作用。