【摘 要】
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免疫应答和逃避行为,是动物、包括线虫应对危险环境时最主要的两种防御机制.譬如在线虫研究领域中大量的工作已证实：线虫应对病原微生物的入侵可以通过神经与免疫系统的相互作用做出协调的生理反应.但目前的研究工作多集中于病原侵染线虫的免疫信号途径或逃避行为的分子机制,而对二者之间相互关系的研究却现有报道.因此我们以秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans 和线虫病原细菌作为研究模型,分别设计
【机 构】
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云南大学生物资源保护与利用省部共建国家重点实验室,云南昆明650091
【出 处】
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第六届全国农业微生物研究及产业化研讨会、第十五届全国杀虫微生物学术研讨会、第十一届全国虫生真菌学术研讨会
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免疫应答和逃避行为,是动物、包括线虫应对危险环境时最主要的两种防御机制.譬如在线虫研究领域中大量的工作已证实：线虫应对病原微生物的入侵可以通过神经与免疫系统的相互作用做出协调的生理反应.但目前的研究工作多集中于病原侵染线虫的免疫信号途径或逃避行为的分子机制,而对二者之间相互关系的研究却现有报道.因此我们以秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans 和线虫病原细菌作为研究模型,分别设计了两种危险环境(不训练和训练),对线虫的免疫功能和逃避行为的影响.通过对线虫的逃避指数和存活率两个指标在两种不同的处理条件下的检测发现：与不训练的线虫相比,经过不同的病原细菌预暴露训练后的线虫其逃避指数显著地增加,且存活率明显地降低.因此,确定线虫的免疫应答和逃避行为是相互制衡的.对调控该平衡的分子途径的研究发现：1)逃避行为和免疫应答之间的平衡通过化感神经元AWB 和ADF 介导调控.2)确定神经递质五羟色胺和多巴胺在调节逃避行为和免疫应答平衡中的作用.通过突变筛选、杂交实验、Realtime PCR 实验和UPLC-MS/MS 方法发现,只有五羟色胺和多巴胺共同作用,才会影响逃避和免疫的平衡；反之,五羟色胺和多巴胺单独缺陷并不影响逃避和免疫的平衡.3)通过对五羟色胺的受体以及多巴胺的受体突变筛选、以及回复表达研究,发现五羟色胺受体SER-4、SER-7 和多巴胺受体DOP-3 参与调控逃避和免疫的平衡,其余的DOP-1、DOP-2 对该平衡也有不同程度的影响,但五羟色胺受体SER-1 无明显作用.4)DAF-2/DAF-16 是调控这一平衡的下游信号通路.当突变DAF-2 时发现,与野生型线虫相比,在训练后逃避行为和免疫都有显著地变化.通过Realtime PCR 实验验证野生型线虫在训练条件下,DAF-16下游靶基因确实显著地下调.并对Δlim-4、AWB 神经元坏死、ADF 神经元坏死、Δdop-3、Δdaf-2 突变体进行不训练和训练处理,发现这些基因都会影响DAF-16下游靶基因的变化.总之,通过我们的研究首次发现在线虫抵御微生物侵染过程中,线虫的免疫应答和逃避行为是相互制衡的,且我们进一步探索了调控这种制衡关系所涉及的神经元、神经递质和受体、以及相关的信号通路.
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