社会隔离与箭毒蛙蝌蚪视觉系统中的微小RNA表达变化相关

由 root 提交于 周六, 09/12/2026 - 12:47
脑内 microRNA(miRNA)的表达可响应社会环境而发生变化,将外部线索转化为调控作用,进而影响脑结构、神经活动和行为。miRNA 是行为灵活性的关键驱动因素,可调控参与神经可塑性的基因网络。我们操控了亮腿毒蛙(Allobates femoralis)蝌蚪的社会饲养条件,以检验与隔离相关的行为变化是否伴随着中脑和眼部miRNA表达的改变;这两类组织通过视网膜—顶盖束相连接,而该通路是运输前体miRNA的一条已知连接。我们首先采用明/暗偏好实验,考察隔离是否会改变视觉引导行为,结果发现,与群体饲养的蝌蚪相比,隔离饲养的蝌蚪在整个实验过程中停留在暗侧的时间更少。在社会位置偏好实验中,当允许获得多模态感官信息时,群体饲养的蝌蚪偏好靠近同种个体的区域,而非靠近物体对照的区域;但当感官信息仅限于视觉时,则未表现出这一偏好。随后,我们检验了社会饲养条件是否会影响miRNA表达,发现隔离饲养的蝌蚪在中脑和眼部均表现出miR-15-P1c_3p*上调;该miRNA属于研究不足的miRNA,其经典意义上的非优势链臂。我们还检测到miR-124链臂剂量的变化;miR-124在神经分化和神经可塑性中发挥着保守作用。最后,发育期间的社会隔离与甲状旁腺激素2(parathyroid hormone 2,pth2)下调相关;在其他水生幼体中,该肽与社会隔离和机械感觉有关。本研究为不断扩展的相关文献体系增添了新的证据,进一步表明miRNA参与发育性神经可塑性,并揭示了隔离状态下转录与调控响应中已有先例和全新的特征标志。

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# 社会隔离与毒蛙蝌蚪视觉系统中的 microRNA 表达变化相关

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doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749321

Neil Michael Khosla 斯坦福大学

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通讯作者: nmkhosla{at}stanford.edu

Max Madrzyk 斯坦福大学

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Mei Li Gallardo Palmeri 斯坦福大学

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Keira Nakamura 斯坦福大学

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Julie M Butler 斯坦福大学

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Lauren A O'Connell 斯坦福大学

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脑内 microRNA(miRNA)的表达可响应社会环境而发生变化,将外部线索转化为调控作用,进而影响脑结构、神经活动和行为。miRNA 是行为灵活性的关键驱动因素,能够调控参与神经可塑性的基因网络。我们操纵了鲜腿毒蛙(*Allobates femoralis*)蝌蚪的社会饲养条件,以检验与隔离相关的行为变化是否伴随着中脑和眼部 miRNA 表达的改变。这两种组织通过视网膜—顶盖束相连,而该通路已知是前体 miRNA 运输的重要连接。我们采用明暗偏好实验考察隔离是否会改变视觉引导行为,结果发现,与群体饲养的蝌蚪相比,隔离蝌蚪在暗侧所停留的试验时间比例更低。在社会位置偏好实验中,当蝌蚪能够获得多模态感觉信息时,群体饲养的蝌蚪偏好位于同种个体附近的区域,而非靠近物体对照的区域;但当感觉信息被限制为仅视觉信息时,这种偏好并未出现。随后,我们检验了社会饲养条件是否影响 miRNA 表达,发现隔离蝌蚪的 miR-15-P1c_3p* 在中脑和眼部均呈上调。miR-15-P1c_3p* 是一种研究尚不充分的 miRNA,其经典意义上的非优势臂。我们还检测到 miR-124 的臂剂量发生变化;miR-124 在神经分化和神经可塑性中具有保守作用。最后,发育期间的社会隔离与甲状旁腺激素 2(*pth2*)的下调相关;在其他水生幼体中,该肽与社会隔离和机械感觉有关。本研究为日益丰富的相关文献提供了新的证据,进一步表明 miRNA 参与发育性神经可塑性,并揭示了隔离状态下转录与调控反应中既有先例又具新颖性的分子特征。

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该预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 公开发布。

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发布于 2026 年 9 月 11 日。

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Neil Michael Khosla , Max Madrzyk , Mei Li Gallardo Palmeri , Keira Nakamura , Julie M Butler , Lauren A O'Connell

bioRxiv 2026.09.04.749321; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749321

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Neil Michael Khosla , Max Madrzyk , Mei Li Gallardo Palmeri , Keira Nakamura , Julie M Butler , Lauren A O'Connell

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749321v1?rss=1

🏷️ 社会隔离 微小RNA表达 视觉系统 发育性神经可塑性 箭毒蛙蝌蚪