酒精對(duì)線蟲(chóng)作用的分子機(jī)理及神經(jīng)元功能成像研究.pdf

1、酒精在現(xiàn)代社會(huì)中被廣泛使用甚至濫用。酒精能夠?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，長(zhǎng)期飲酒能使機(jī)體對(duì)酒精產(chǎn)生耐受性和依賴性。在對(duì)酒精作用機(jī)制的研究中，近年來(lái)取得了一些重要的成果，但其分子機(jī)理仍然需要進(jìn)一步深入研究。
　　 酒精可以影響很多物種學(xué)習(xí)行為的發(fā)生。在模式生物——秀麗隱桿線蟲(chóng)（Caenorhabditis elegans）中，味覺(jué)可塑性是學(xué)習(xí)行為的一個(gè)簡(jiǎn)單的范例，即在無(wú)食物狀態(tài)下，長(zhǎng)時(shí)間暴露于吸引濃度的作為化學(xué)引誘劑的NaCl溶液之

2、后，線蟲(chóng)會(huì)改變它們對(duì)NaCl的化學(xué)趨向性，最終表現(xiàn)出對(duì)NaCl的趨向性降低甚至回避。利用這種簡(jiǎn)單的模式化的學(xué)習(xí)行為，我們探討了酒精對(duì)線蟲(chóng)味覺(jué)可塑性行為的影響及其作用機(jī)制。結(jié)果表明，無(wú)論是在預(yù)處理階段還是隨后的測(cè)試階段加入酒精，都干擾了線蟲(chóng)對(duì)NaCl的味覺(jué)可塑性行為。此外，通過(guò)對(duì)酒精作用的效應(yīng)時(shí)間、效應(yīng)濃度和線蟲(chóng)培養(yǎng)環(huán)境的研究，我們發(fā)現(xiàn)：酒精這一作用不是狀況依賴性的，味覺(jué)可塑性并不因酒精加入導(dǎo)致的前后關(guān)聯(lián)條件的改變而喪失；酒精的作用效果也

3、不具有劑量依賴性；
　　 酒精的作用與線蟲(chóng)的攝食狀況有關(guān)，依賴于線蟲(chóng)良好的攝食狀況。對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的突變體線蟲(chóng)株系的分析表明，復(fù)合胺信號(hào)途徑的關(guān)鍵基因如tph-1、ser-4和ser-7，以及G蛋白基因gpa-3 參與了酒精影響線蟲(chóng)味覺(jué)可塑性的調(diào)控，并且復(fù)合胺信號(hào)也參與調(diào)控了酒精對(duì)移動(dòng)、產(chǎn)卵行為的作用。還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)酒精對(duì)于受到食物信號(hào)控制的其它行為—辛醇厭惡行為也具有影響。我們的結(jié)果揭示出復(fù)合胺信號(hào)通路在線蟲(chóng)響應(yīng)急性的酒精作用中

4、的調(diào)控作用。
　　 本研究的另外一個(gè)重要方面，我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)帶有矩形塊狀微閥和類Y 型微通道的雙層微流控芯片裝置，用以實(shí)現(xiàn)線蟲(chóng)的活體固定和頭部的液流刺激。在特異性啟動(dòng)子的控制下，利用鈣離子指示探針G-CaMP 標(biāo)記線蟲(chóng)目標(biāo)神經(jīng)元，通過(guò)成像手段進(jìn)行活體響應(yīng)環(huán)境刺激時(shí)神經(jīng)元細(xì)胞鈣離子變化反應(yīng)的檢測(cè)。在此平臺(tái)基礎(chǔ)上，我們研究了ASE 神經(jīng)元（ASER和ASEL）感受NaCl 刺激時(shí)的響應(yīng)方式，以及受酒精的影響。結(jié)果表明，酒精可以直接在