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动物对化学感觉线索的反应取决于其既往经验、内部状态或生命阶段。然而，调控感觉效价（即化学感觉线索究竟具有吸引性还是排斥性）的分子机制仍知之甚少。我们利用自由生活线虫秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）对二氧化碳（CO2）的反应，研究了决定感觉效价的机制。秀丽隐杆线虫对CO2表现出高度灵活的反应：营养充足的个体会回避CO2，而饥饿个体以及在高CO2条件下培养且营养充足的个体则会被CO2吸引。在此，我们表明，在高CO2条件下培养的动物中，CO2吸引需要一条涉及cGMP依赖性蛋白激酶EGL-4的cGMP信号通路。该通路并不调控饥饿动物对CO2的反应，这表明EGL-4在介导CO2吸引中的作用依赖于饱食状态。在高CO2条件下培养会导致负责检测CO2的BAG神经元中cGMP水平升高，这与EGL-4仅在高CO2培养动物中具有特异性需求这一结论一致。我们还表明，EGL-4通过改变BAG中的神经肽表达来调控CO2的效价。我们的结果表明，感觉效价是在初级感觉神经元层面以依赖情境的方式建立的。
ehallem{at}ucla.edu
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摘要
动物对化学感觉线索的反应取决于其既往经验、内部状态或生命周期阶段。然而，调控感觉效价的分子机制（即化学感觉线索究竟是具有吸引性还是排斥性）仍然知之甚少。我们利用自由生活线虫秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）对二氧化碳（CO₂）的反应，研究了决定感觉效价的机制。
秀丽隐杆线虫对 CO₂ 表现出高度可塑的反应：饱食动物会回避 CO₂，而饥饿动物以及在高 CO₂ 条件下培养的饱食动物则会被 CO₂ 吸引。在此，我们表明，在高 CO₂ 条件下培养的动物中，对 CO₂ 的趋向需要一个涉及 cGMP 依赖性蛋白激酶 EGL-4 的 cGMP 信号通路。该通路并不调控饥饿动物的 CO₂ 反应，这表明 EGL-4 在介导 CO₂ 趋向中的作用依赖于饱食状态。在高 CO₂ 条件下培养会导致负责检测 CO₂ 的 BAG 神经元中 cGMP 水平升高，这与 EGL-4 仅在高 CO₂ 培养动物中发挥特异性作用的结果一致。我们还表明，EGL-4 通过改变 BAG 中神经肽的表达来调控 CO₂ 效价。我们的结果表明，感觉效价是在初级感觉神经元层面以依赖情境的方式建立的。
利益冲突声明
脚注
https://github.com/HallemLab/Frausto_et_al_2026
已声明资助信息
福特基金会， https://ror.org/02fvtx219 ，福特基金会博士前奖学金
加利福尼亚大学洛杉矶分校， https://ror.org/046rm7j60 ，学术研究与卓越中心（CARE）奖 ，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 4.0 国际许可协议 发布。
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发表于 2026 年 8 月 1 日。
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cGMP 信号传导调控 秀丽隐杆线虫 中依赖情境的感觉效价
Ricardo F Frausto ， Navonil Banerjee ， Michelle L Castelletto ， Ava E Bignell ， Breanna Walsh ， Elissa A Hallem
bioRxiv 2026.07.28.741361； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.28.741361
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cGMP 信号传导调控 秀丽隐杆线虫 中依赖情境的感觉效价
Ricardo F Frausto ， Navonil Banerjee ， Michelle L Castelletto ， Ava E Bignell ， Breanna Walsh ， Elissa A Hallem
bioRxiv 2026.07.28.741361； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.28.741361
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.28.741361v1?rss=1
🏷️ 秀丽隐杆线虫 cGMP信号通路 感觉效价 CO2趋化 BAG神经元 egl-4