马铃薯胞囊线虫Globodera pallida拥有扩展的血清素能神经系统

摘要 神经递质血清素（5-羟色胺；5-HT）调控着植物寄生线虫（PPNs）寄生生活史所必需的行为。在本研究中，我们采用血清素免疫化学和针对血清素合成基因 Gpa-tph-1 与 Gpa-bas-1 的原位杂交技术，对马铃薯胞囊线虫（Globodera pallida）二龄感染期幼虫中的血清素信号通路进行了定位。我们在咽中球周围鉴定出14个血清素免疫反应性细胞体，并发现其中11个同时表达 Gpa-tph-1 和 Gpa-bas-1，从而证实这些细胞为合成血清素的神经元。在与两侧感器标记相一致的结构中，以及在线虫中部和后部区域的16个非神经细胞中，也观察到了血清素免疫反应性。利血平耗竭血清素后，全部14个细胞体中的血清素免疫反应性均有所降低，从而证实了它们的神经元身份，但非神经组织中的血清素免疫反应性未受影响。我们还发现，Gpa-tph-1 在两个细胞中存在额外但不常见的表达；此外，在中球前方一对左右对称的细胞中检测到 Gpa-bas-1 的表达，而这些细胞缺乏血清素免疫反应性。研究结果揭示了 G. pallida 中血清素分布的不同储存库，并表明其血清素信号传导较其他寄生线虫和秀丽隐杆线虫（C. elegans）更为复杂，凸显了神经递质身份在进化过程中的分化。

摘要 神经递质血清素（5-羟色胺；5-HT）调控着植物寄生线虫（plant parasitic nematodes，PPNs）寄生生活方式所必需的行为。本研究采用血清素免疫化学和血清素合成基因 Gpa-tph-1 与 Gpa-bas-1 的原位杂交，对马铃薯金线虫（Globodera pallida）J2 侵染阶段中的血清素信号通路进行了定位。我们在咽部中央球周围鉴定出14个血清素免疫反应性细胞体，并发现其中11个同时表达 Gpa-tph-1 和 Gpa-bas-1，证实这些细胞为合成血清素的神经元。在与两栖器标记相一致的结构中也定位到了血清素免疫反应性信号；此外，在位于线虫中部和后部区域的16个非神经细胞中也观察到该信号。利血平耗竭血清素后，全部14个细胞体中的血清素免疫反应性均降低，证实其神经元身份；而非神经组织中的血清素免疫反应性未发生变化。我们还发现，Gpa-tph-1 在另外两个细胞中存在额外但不常见的表达；在中央球前方一对左右对称的细胞中检测到 Gpa-bas-1 表达，而这些细胞缺乏血清素免疫反应性。研究结果揭示了马铃薯金线虫体内血清素分布的不同库，并表明其血清素信号传导较其他寄生线虫及秀丽隐杆线虫（C. elegans）更为复杂，突显了神经递质身份在进化上的分化。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.755464v1?rss=1

🏷️ 马铃薯胞囊线虫 血清素能神经系统 神经递质信号传导 神经元免疫化学定位 植物寄生线虫 神经系统进化