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球王会体育官方app首次解析无脊椎动物神经系统响应快速降温刺激的机制
作者:林晨熙,单玉鑫编辑:彭士宁审核:发布时间:2024-01-06

1月5日,球王会体育官方app生命科学技术学院、生物医学与健康学院郭敏课题组在国际学术期刊Nature Communications在线发表题为:Molecular and circuit mechanisms underlying avoidance of rapid cooling stimuli in C. elegans的论文。该论文系统的阐述了无脊椎动物秀丽隐杆线虫如何感知温度变化以及如何精巧躲避快速降温刺激。该研究成果的发现为揭示高等动物响应快速温度刺激奠定理论基础。

正确的响应温度变化是生物体生存的基础。因此,温度感知探索领域一直是研究的热点。长期以来,人们普遍认为动物是响应温度刺激的阈值(温度范围)。对于是否响应其他的温度刺激模式(例如:温度刺激的强度)并不清楚。因此,为了探索这一科学问题。郭敏课题组采用工程学手段,搭建了基于半导体制冷原理的快速降温装置。该装置可以实现从0.01oC/s到6.7oC/s的快速降温刺激(如下图)。

无脊椎动物1

采用该装置发现无脊椎动物的模式生物——秀丽隐杆线虫能感知不同的降温速率的刺激。并且表现出对缓慢的降温刺激不表现出躲避反应,但是对快速的降温刺激表现出明显的躲避行为。该行为表型恰恰印证了谚语“温水煮青蛙”的行为。结合定量的行为学和在体钙成像技术,识别了伤害性感觉神经元ASH通过三条平行的环路介导快速降温刺激诱导的躲避行为(如下图)。因为秀丽隐杆线虫外周神经系统与高等动物神经系统的高度保守性,该研究的所使用的方法学以及鉴定的分子与环路机制为探索高等动物响应温度刺激强度提供理论基础。

无脊椎动物2

球王会体育官方app生命科学技术学院、生物医学与健康学院硕士生林晨熙、单玉鑫和王忠艺为论文第一作者,郭敏副教授为论文通讯作者。该项目得到了国家自然基金面上项目(32171004)和中央高校基本科研专项资金资助(510319165)。

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