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若干显著实例表明，寄生性的演化伴随着神经系统的简化。然而，这是否是一条可推广的一般规律，以及与寄生相关的简化是否发生在突触连接层面，仍不清楚。线虫食道是一种特化的神经肌肉性摄食器官，其形态随食性和生活方式而变化。植物寄生线虫是重要的农业害虫，它们通过可伸出的口针取食，并释放大量腺体效应因子；然而，控制寄生摄食的神经元机制尚不明确。在本研究中，我们利用连续切片电子显微镜重建了大豆胞囊线虫 Heterodera glycines 感染性二龄幼虫的食道连接组，并将其与自由生活物种秀丽隐杆线虫 Caenorhabditis elegans 和太平洋普里斯蒂翁线虫 Pristionchus pacificus 的食道连接组进行了比较。与这些物种相似，H. glycines 具有20个食道神经元，且细胞体位置相对保守。尽管存在这种保守性，H. glycines 的化学突触网络在对肌肉的输出方面显著减少。神经元被腺细胞包裹这一独特结构促进了 H. glycines 中新型突触连接的形成。H. glycines 的食道网络明显偏向单向突触，并显示出更高比例的神经元—神经元连接和神经元—腺体连接。与运动输出减少相一致，网络分析表明，H. glycines 的食道网络比自由生活物种更小且聚类程度更低。通过中心性分析和合成消融，我们预测 H. glycines 中多个摄食模块的控制依赖于不同于自由生活物种的特定神经元。这些发现揭示了寄生性如何重塑摄食回路，并鉴定出可用于寄生虫控制的候选物种特异性回路。
若干突出的实例表明，寄生性的进化伴随着神经系统的简化。然而，这是否是一条可推广的普遍规律，以及与寄生相关的简化是否发生在突触连接层面，尚不清楚。线虫食道是一种特化的神经肌肉摄食器官，会随食性和生活方式而发生变化。植物寄生线虫是重要的农业害虫，它们通过可伸出的口针取食，并释放大量腺体效应因子；然而，控制寄生虫摄食的神经元机制尚不明确。在本研究中，我们利用连续切片电子显微镜重建了大豆胞囊线虫（Heterodera glycines）感染性第二期幼虫的食道连接组，并将其与自由生活物种秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）和太平洋拟丽齿线虫（Pristionchus pacificus）的食道连接组进行了比较。与这些物种相似，H. glycines 具有20个食道神经元，且其细胞体位置相对保守。尽管存在这种保守性，H. glycines 的化学突触网络在对肌肉的输出方面却显著缩减。由腺细胞对神经元进行的独特包裹促进了 H. glycines 中新型突触连接的形成。H. glycines 的食道网络明显偏向单突触型连接，并显示出更高比例的神经元—神经元连接和神经元—腺体连接。与运动输出减少相一致，网络分析表明，H. glycines 的食道网络比自由生活物种更小且聚类程度更低。通过中心性分析和合成消融，我们预测 H. glycines 中多个摄食模块的控制依赖于与自由生活物种不同的特定神经元。这些发现揭示了寄生性如何重塑摄食回路，并确定了可用于寄生虫防控的候选物种特异性回路。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.28.741281v1?rss=1
🏷️ 寄生线虫 连接组学 神经系统简化 食道神经回路 比较神经解剖