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长期神经元可塑性由活动调控基因（activity-regulated gene，ARG）表达程序驱动；这些程序以神经元类型特异性的方式编码刺激特征 1–6。ARG 程序通常表现为立即早期基因（immediate early gene，IEG）的快速诱导，这一过程不需要新的蛋白质合成；随后，在由 IEG 编码的转录因子调控下，诱导次级应答基因的表达 2,5,7–14。然而，在体内生理性刺激响应过程中，针对特定神经元类型对这些程序进行模式化调控的分子机制仍不清楚。我们此前发现，温度能够调控秀丽隐杆线虫（C. elegans）AFD 温度感觉神经元对，从而驱动行为可塑性 3,15,16。在本研究中，通过对经历不同持续时间升温处理后的 AFD 神经元进行表达谱分析，我们发现，该神经元中的 ARG 呈现出不同的时间轨迹。值得注意的是，快速诱导的基因并不包括已知的 IEG，而是富集于参与信号转导和导航的分子。快速和延迟的 ARG 表达均需要 CMK-1 CaMKI 激酶和 CRH-1/CREB 转录因子，其中 CRH-1 在早期和晚期阶段均发挥作用。进一步地，我们界定了一条时间调控级联：CREB 依赖性诱导的 RCAN-1 钙调蛋白依赖性磷酸酶调节因子，与 MEF-2 MEF2/MADS 结构域转录因子平行作用，在早期时间点抑制某一延迟 ARG 的表达。随后，RCAN-1 表达下调，可能使 CRH-1 依赖性的 ARG 表达得以在后期阶段启动。我们的研究结果表明，除经典的基因激活性转录级联之外，ARG 控制的抑制机制同样在体内感觉神经元中发挥作用，从而精确塑造 ARG 级联的动态过程；这些结果还提示，不同神经元类型之间可能存在各自特异的调控通路，以驱动 ARG 表达程序。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词：活动调控基因 · 感觉神经元 · 神经元可塑性 · CREB转录因子 · 时间表达模式 · 秀丽隐杆线虫
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.14.725236v1?rss=1