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      對蠕蟲中維生素B3形式調(diào)節(jié)的環(huán)境刺激的感官反應
      
			
      
				2019-01-12 10:43:43
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      實驗表明，過多的維生素B3-煙酰胺 - 在細胞內(nèi)自然產(chǎn)生，可導致細胞在某些感覺細胞中死亡，并引起蠕蟲(Caenorhabditis elegans)的行為改變。賓夕法尼亞州立大學科學家團隊的這項研究表明，過量的煙酰胺會導致TRPV離子通道過度活躍，這種離子通過控制某些帶電粒子進出細胞的運動而參與感官知覺。這項工作還提供了導致細胞死亡的機制的線索，并將這些細胞過程與行為聯(lián)系起來。描述該研究的論文發(fā)表在2016年10月12日的Nature Communications期刊上。
      

      對蠕蟲中維生素B3形式調(diào)節(jié)的環(huán)境刺激的感官反應
      

      “我們沒有著手研究TRPV離子通道，但我們發(fā)現(xiàn)維生素B3對我們研究的蠕蟲具有物理和行為影響，當我們使用遺傳學追蹤這些影響時，我們發(fā)現(xiàn)了煙酰胺形式的維生素B3對使用TRPV離子通道的某些細胞有毒，“賓夕法尼亞州立大學生物化學和分子生物學副教授，該研究的主要作者Wendy Hanna-Rose說。“我們能夠證明煙酰胺是TRPV通道的激動劑 - 它導致它過度活躍 - 導致細胞死亡。這真的很酷的是TRPV離子通道參與感覺知覺 - 它可以對疼痛，觸覺或溫度變化做出反應 - 受到細胞自然副產(chǎn)物的調(diào)節(jié)
      

      該研究小組此前已經(jīng)證明，當一種與細胞內(nèi)煙酰胺代謝有關的基因pnc-1在蠕蟲中發(fā)生突變時，煙酰胺可以在蠕蟲子宮的感覺細胞中構建高達其正常水平的10倍，從而導致細胞去死。在目前的論文中，研究人員通過實驗將蠕蟲暴露于過量的煙酰胺中，并鑒定出另一種類型的感覺神經(jīng)細胞，這種感覺神經(jīng)細胞會因TRPV通道的過度活躍而死亡。
      

      受煙酰胺影響的兩種細胞類型共同表達了編碼蠕蟲中TRPV離子通道亞基的幾種基因的基因osm-9和ocr-4-two。研究人員用熒光標記物標記了這兩個基因，結(jié)果顯示細胞中過度活躍的TRPV通道由這兩個基因編碼的每個蛋白質(zhì)組成兩個拷貝。
      

      “我們直觀地了解新陳代謝可以影響感官輸入 - 你的饑餓程度可能會影響某些東西的氣味 - 但我們對這種情況的發(fā)生并不了解，”漢娜 - 羅斯說。“通過這項研究，我們正在打開一扇門，確定細胞代謝狀態(tài)如何直接影響感覺通道的機制。”
      

      由于TRPV離子通道參與感官知覺，研究人員接下來探討了由于過量接觸煙酰胺導致的細胞死亡是否會影響蠕蟲的行為。死亡的神經(jīng)細胞通過蠕蟲的鼻子暴露在環(huán)境中，被蠕蟲用來在覓食時感知食物。通過實驗或通過突變pnc-1基因暴露于過量煙酰胺的蠕蟲表達出與野生型蠕蟲相比覓食時異常的頭部彎曲行為。研究人員還將蠕蟲中的產(chǎn)卵缺陷與過量的煙酰胺和過度活躍的TRPV通道聯(lián)系起來。
      

      研究人員還表明，煙酰胺過度激發(fā)TRPV通道的能力在進化上是保守的。他們將蒼蠅(Drosophila melanogaster)的幼蟲暴露于煙酰胺，發(fā)現(xiàn)幼蟲對振動的反應減弱了。這反映了功能喪失突變對TRPV基因的飛行版本的影響，但它沒有導致細胞死亡。
      

      “TRPV離子通道不僅在蠕蟲和蒼蠅中具有進化保守性，”Hanna-Rose說。“這些感覺受體在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)，例如辣椒素受體 - 以及許多其他類似感受器。我們的工作為研究這些受體起作用的機制開辟了一條新途徑，表明它們可以被天然存在的產(chǎn)物調(diào)節(jié)。細胞新陳代謝“
      
			

			
        
      
			
      
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