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是其生存的基礎，通常認為這種保護性的響應機制是感覺信號在多種水平整合的結果。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。通過篩選介

3、導該通路的突變體，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厭惡性刺激響應的分子。而值得注意，神經(jīng)遞質近來也越來越多的被報道參與調制厭惡性刺激響應。如大分子神經(jīng)遞質神經(jīng)肽以及小分子5-HT、章魚胺、酪胺、谷氨酸參與調制辛醇誘導的厭惡性刺激反應。并且這種調制是通過ASH神經(jīng)元介導。雖然大量分子被報道參與這種反應，但是這些分子所介導的神經(jīng)回路并不清楚。
　　在線蟲里

4、，ASI感覺神經(jīng)元是介導休眠的重要神經(jīng)元，但近年來也逐漸被大家所關注因為其參與很多生理反應：比如作為新的溫度感受元件調節(jié)溫度感受；通過特定覓食策略調節(jié)壽命等。重要的是 ASI神經(jīng)元介導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)元同樣調節(jié)辛醇刺激的的躲避反應，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)元也可能介導厭惡性刺激反應。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)元是主要介導厭惡性刺激反應的神經(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)