秀麗線蟲ASH和ASI神經(jīng)元交互抑制傷害性感受.pdf

1、動物對厭惡性刺激的正確響應(yīng)是其生存的基礎(chǔ)，通常認為這種保護性的響應(yīng)機制是感覺信號在多種水平整合的結(jié)果。已有的機制研究僅僅局限在對其功能性的描述，因此對于隱藏在這種保護機制下的分子機制，特別是位于活化的神經(jīng)回路下的分子機制是知之甚少。秀麗隱桿線蟲以其神經(jīng)系統(tǒng)相對簡單，身體透明，生長周期短等優(yōu)點越來越多的被應(yīng)用于刺激輸入-行為輸出的行為學的研究模式中。本文，以線蟲特定的感覺神經(jīng)元為研究對象，動態(tài)的揭示了介導(dǎo)厭惡性刺激神經(jīng)回路的分子機制。

2、r>　　在秀麗隱桿線蟲中，多模感覺神經(jīng)元AS H是主要介導(dǎo)厭惡性刺激的神經(jīng)元，它能感受來自環(huán)境中不同的刺激物，比如感受水溶液類的刺激物：重金屬離子、去污劑等，感受揮發(fā)性氣味刺激：辛醇，奎寧等，以及感受滲透壓刺激和機械刺激等。在ASH介導(dǎo)神經(jīng)回路里，ASH及其他感覺神經(jīng)元感受厭惡性刺激并將該刺激轉(zhuǎn)化為膜電位的變化傳遞給控制前進或者倒退的中間神經(jīng)元，中間神經(jīng)元再通過突觸連接依次控制運動神經(jīng)元前進或者倒退，最終表現(xiàn)出正確的刺激響應(yīng)。通過篩選介

3、導(dǎo)該通路的突變體，發(fā)現(xiàn)離子通道，如陽離子選擇性通道 OSM-9、OSM-10、OCR-2和鈣離子通道EGL-19是直接而快速的介導(dǎo)厭惡性刺激響應(yīng)的分子。而值得注意，神經(jīng)遞質(zhì)近來也越來越多的被報道參與調(diào)制厭惡性刺激響應(yīng)。如大分子神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)肽以及小分子5-HT、章魚胺、酪胺、谷氨酸參與調(diào)制辛醇誘導(dǎo)的厭惡性刺激反應(yīng)。并且這種調(diào)制是通過ASH神經(jīng)元介導(dǎo)。雖然大量分子被報道參與這種反應(yīng)，但是這些分子所介導(dǎo)的神經(jīng)回路并不清楚。
　　在線蟲里

4、，ASI感覺神經(jīng)元是介導(dǎo)休眠的重要神經(jīng)元，但近年來也逐漸被大家所關(guān)注因為其參與很多生理反應(yīng)：比如作為新的溫度感受元件調(diào)節(jié)溫度感受；通過特定覓食策略調(diào)節(jié)壽命等。重要的是 ASI神經(jīng)元介導(dǎo)倒退行為以及在高鉀鹽溶液刺激下表現(xiàn)出連續(xù)鈣信號的變化，并且 ASI神經(jīng)元同樣調(diào)節(jié)辛醇刺激的的躲避反應(yīng)，以及燒除ASI神經(jīng)元后，線蟲的自發(fā)倒退明顯增強，說明ASI神經(jīng)元也可能介導(dǎo)厭惡性刺激反應(yīng)。在本文中，我們通過定量運動特性描述，在體的鈣成像以及遺傳操作方法

5、發(fā)現(xiàn)：1）ASH和ASI神經(jīng)元是主要介導(dǎo)厭惡性刺激反應(yīng)的神經(jīng)元。2）ASH和ASI兩個神經(jīng)元之間存在相互抑制，并且這種抑制是隨時間變化，即ASH對ASI的抑制是在感受起始時刻并且呈遞減特性，而ASI對ASH抑制是呈遞增特性并且在最后逐漸翻轉(zhuǎn)抑制ASH神經(jīng)元。3）ASI神經(jīng)元是通過促進ADF神經(jīng)元釋放5-HT，然后作用于ASH神經(jīng)元上SER-5受體實現(xiàn)抑制ASH神經(jīng)元。4）ASH神經(jīng)元是通過促進RIC神經(jīng)元釋放章魚胺，然后作用于ASI神經(jīng)