感覺信號調節(jié)線蟲進食的神經回路及短期饑餓調節(jié)線蟲脂肪代謝的研究.pdf

1、線蟲由于具有神經系統(tǒng)簡單，遺傳操作方便及身體透明等優(yōu)點而成為神經回路及脂肪代謝研究的良好模型。本文包括兩方面內容：一是進食調節(jié)的神經回路及神經信號檢測方法的研究；二是關于短期饑餓調節(jié)脂肪代謝研究。
　　進食是生物體最重要的行為之一，生物體在環(huán)境中生存必須面對復雜的環(huán)境變化帶來的一切刺激。這些刺激包括環(huán)境的物理條件和化學條件變化。這些環(huán)境條件變化是否影響動物進食現(xiàn)在還不是很清楚。
　　我們選用線蟲做模式生物，選擇雙乙酰做吸引劑

2、，高濃度異戊醇和奎寧做趨避劑，并將這些化學物質添加到線蟲進食環(huán)境中，我們發(fā)現(xiàn)，這些化學物質可以改變線蟲的進食速度，吸引性物質可以促進線蟲進食而趨避性物質則抑制線蟲進食。通過篩選行為缺陷突變體，添加外源遞質及鈣測定實驗，我們證明化學物質調節(jié)進食的效應是通過感覺感受來達到的，這些感覺信號傳導到一個橫跨咽部五羥色胺能神經元和咽外酪胺/鞘胺能神經元組成的神經回路來調節(jié)進食，位于咽部的NSM神經元和咽外的RIM/RIC神經元通過各位于其上的SER

3、-2和MOD-1受體組成一個相互抑制的神經回路介導感覺對進食的調節(jié)，而回路中相互抑制的特性使環(huán)境信號得到過濾，使較大的可能影響線蟲生存的信號得到加強而使較小的無關緊要的信號得到抑制，從而保證線蟲行為上的穩(wěn)定性。
　　在神經回路的研究中，如何檢測神經信號的傳導是一個很重要的問題。目前檢測線蟲神經信號傳導的主要方法是鈣成像，而對傳導信號的最直接的載體——神經遞質則還沒有方法檢測。我們借助電化學安培法來檢測線蟲五羥色胺神經元NSM的分泌

4、，由于線蟲神經元體積很小，傳統(tǒng)的電極尺寸太大不能有效地檢測到信號，我們發(fā)展了一種全新的基于微環(huán)境的化學刻蝕法來得到合適大小表面平整并且絕緣性能良好的亞微米電極，用這種方法可以成功地檢測到線蟲五羥色胺能神經元NSM的遞質釋放。這個方法還可以用來進行遞質分泌的機制研究。
　　溶酶體中異常的脂肪積累是溶酶體積累紊亂的一個重要原因，將對人類和生物體的生存和健康產生極大的危害。然而，溶酶體如何參與脂肪代謝還不是很清楚。
　　由于線蟲遺

5、傳學操作簡便可行并且方便用于藥物篩選，我們選擇線蟲做對象研究溶酶體與脂肪代謝的關系。在Nile Red活體染色中我們發(fā)現(xiàn)，短期饑餓可以導致Nile Red熒光的很大增強，這些Nile Red熒光位于線蟲溶酶體類似細胞器（LRO）中。我們隨后證明這些能被Nile Red活體染色并在短期饑餓后增強的脂肪是極性脂肪而不是有關報道的中性儲存性脂肪，也不是脂褐質，我們發(fā)現(xiàn)這些脂肪可以在溶酶體中降解，這進一步說明它不是儲存脂肪。我們還發(fā)現(xiàn)饑餓條件下