秀丽线虫ASER神经元对ASI神经元的调控作用及机制研究

摘要

动物对于不同的外界刺激会产生不同的行为，例如感受到伤害性刺激时，动物通常表现躲避行为，这是动物适应外界环境变化及维持自身生存的基础，但人们对其中的机制了解有限。在脊椎动物和无脊椎动物神经系统中，广泛存在神经元的off-response，即在刺激过程中不表现出神经元兴奋，而在刺激撤走瞬间神经元表现出兴奋，该类神经元在对刺激信号的精细调节以及维持物种自身的稳态性中，起着至关重要的作用。然而对于调控该类神经元的分子机制和环路机制知之甚少。
　　伤害性刺下秀丽线虫ASI神经元呈现off-response，并且ASI神经元与ASH神经元有相互抑制的作用。ASH神经元介导多种感受模式，其参与多种伤害性刺激，而对ASI神经元在伤害刺激中呈现off-response的机制了解有限。基于前期研究，我们提出如下问题：ASI神经元在伤害性刺激感受过程中，是否受到其他神经元的调节呢？我们通过增加伤害性刺激的时程，使其远远超过ASH活化的时程时，发现ASI神经元仍然表现出off-response，这提示了ASI神经元受到ASH神经元以外的其他神经元的调控。之后我们采用定量的行为学，微流控钙成像，光遗传和化学遗传学，分子生物学等技术手段探究在伤害刺激情况下，研究调控ASI off-response的环路机制。我们的研究结果发现ASER神经元对ASI神经元有抑制作用,且ASER通过作用ASI神经元上ser-3,ser-6实现对ASI神经元的调控作用。本研究将加深对神经元off-response调控机制的理解。

目录

声明

缩略语表（Abbreviation）

1.前言

1.1研究背景

1.2文献综述

1.2.1线虫各个发育阶段

1.2.2线虫的神经系统

1.2.3线虫神经系统介导的功能

1.2.4线虫生物胺类神经递质

1.3研究目的

2.实验材料和方法

2.1线虫品系和培养方法

2.1.1线虫培养

2.1.2线虫品系

2.1.3秀丽线虫显微注射

2.2 秀丽线虫行为学检测

2.2.1 湿滴实验与干滴实验

2.2.2四象限实验

2.3 秀丽线虫钙信号检测

2.3.1钙指示剂的选择

2.3.2钙成像芯片

2.3.3钙信号检测

2.4 实验数据分析

3.验结果与分析

3.1 线虫ASER神经元对ASI神经元有抑制作用

3.1.1标记ASER神经元与ASI神经元

3.1.2 CuSO4刺激时，阻断神经元ASER，神经元ASI兴奋

3.1.3 CuSO4刺激时，兴奋神经元ASER ，神经元ASI被抑制

3.1.4阻断神经元ASER，线虫行为发生变化

3.2 ASER通过SER-3，SER-6抑制ASI神经元

3.2.1 小分子神经递质参与ASI神经元的调节

3.2.2 ASER作用ser-3和ser-6调节ASI神经

3.2.3 ASER通过SER-3，SER-6抑制ASI神经元，线虫行为变化

3.3 ASER神经元抑制ASI后，对ASH没有调控作用

3.4讨论

参考文献

致谢