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尽管诱发行为反应的外部线索已得到广泛研究，但针对内部刺激所引发的行为变化，人们的理解仍然少得多。秀丽隐杆线虫雌雄同体个体在其自体精子耗尽之前具有自体受精能力；在此之后，它们只能通过与雄性个体交配来产生更多后代。与精子耗尽的雌雄同体个体相比，具有生育能力的雌雄同体个体被雄性交配的可能性更低。我们报告称，依赖于精子的雌雄同体逃避行为是通过对雄性物理接触（触觉刺激）的厌恶性反应所促进的，具体表现为雄性在线虫雌雄同体鼻部周围的转向以及雄性在外阴处的接触。通过使用生殖系雄性化和雌性化突变体，我们发现精子对于诱导接触依赖性的交配逃避而言既是必需的，也是充分的。令人惊讶的是，整个体细胞性腺的缺失会通过一种拮抗性的单胺能信号导致异位的逃避行为。缺失HSN神经元的雌雄同体个体在外阴和鼻部对雄性交配触觉均表现出组成型受纳性，这表明HSN将生育状态传递给神经系统。HSN还调节其他下游回路，例如鼻部触觉感觉神经元ASH和FLP；这些神经元是逃避雄性在鼻部接触所必需的。综上，我们鉴定出一条信号级联通路，其中精子的存在与缺失通过来自体细胞性腺的单胺能信号传递至神经系统。这表明，诸如生育状态之类的内部状态变化如何调节神经回路，并改变感觉输入的效价。
emily.bayer{at}nyu.edu
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摘要
尽管诱发行为反应的外部线索已被广泛研究，但针对内部刺激所引发的行为变化却远未得到充分理解。秀丽隐杆线虫（C. elegans）雌雄同体个体在其自体精子耗尽之前能够自体受精；此后，其只能通过与雄性个体交配来产生更多后代。具有生育能力的雌雄同体个体比精子耗尽的雌雄同体个体更不容易被雄性交配。我们报道，依赖于精子的雌雄同体逃避行为是通过对雄性物理接触（触觉刺激）的厌恶反应而实现的，具体表现为雄性在线虫鼻部周围的转向以及雄性与外阴处的接触。利用生殖系雄性化和雌性化突变体，我们发现精子既是诱导这种接触依赖性交配逃避所必需的，也是其充分条件。令人惊讶的是，整个体细胞性腺的缺失会通过一种拮抗性的单胺能信号导致异位的逃避行为。缺失 HSN 神经元的雌雄同体个体对雄性交配触觉在外阴和鼻部均表现出持续性的接受状态，这提示 HSN 将生育状态传递给神经系统。HSN 还调节其他下游神经环路，例如鼻部触觉感觉神经元 ASH 和 FLP；这些神经元对于逃避雄性在鼻部的接触是必需的。综上，我们鉴定出一个信号级联过程，其中精子的存在与缺失通过来自体细胞性腺到神经系统的单胺能信号传递。该研究表明，内部状态（如生育状态）的变化如何调节神经环路并改变感觉输入的效价。
利益冲突声明
作者声明不存在竞争性利益。
已声明的资助信息
巴塞尔大学， https://ror.org/02s6k3f65
纽约大学， https://ror.org/0190ak572
Jane Coffin Childs 医学研究纪念基金， https://ror.org/04yhme281
版权
持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 公开提供。
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发表于 2026 年 7 月 27 日。 下载 PDF
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生育力通过性腺—神经系统信号传导可逆地调节秀丽隐杆线虫行为
Isobella Veitch ， Emily A Bayer
bioRxiv 2026.07.23.740032； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740032
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生育力通过性腺—神经系统信号传导可逆地调节秀丽隐杆线虫行为
Isobella Veitch ， Emily A Bayer
bioRxiv 2026.07.23.740032； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740032
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.23.740032v1?rss=1
🏷️ 秀丽隐杆线虫 生育状态 性腺-神经信号 交配行为 单胺能信号 触觉回路