游泳诱导麻痹对线虫多巴胺信号的评价

动物执行各种先天和复杂的行为, 这些行为由复杂的信号转导过程协调的不同神经递质介导。神经递质多巴胺 (DA) 介导不同物种高度保守的行为, 包括学习、运动功能和奖励处理。

土壤线虫的神经系统相对简单, 只有302个神经元, 表现出明显复杂的行为, 包括许多由 da 调节的行为, 如交配、学习、觅食、运动和产蛋¹. 除其他特点外, 寿命周期短、处理方便和信号分子的守恒, 突出了使用线虫作为研究保守行为的神经基础的模型的优势。

雌雄同体线虫含有8个多巴胺能神经元;除此之外, 雄性还为交配目的多了六个对。与哺乳动物一样, 这些神经元合成 DA 并表达 da 转运体 (DAT-1), 这是一种单不在多巴胺能神经元中的膜蛋白, 它将突触裂隙中释放的 DA 转运回多巴胺能神经元。此外, 在 DDA 的合成、包装和释放的每一步中, 大多数蛋白质都是高度保守的, 在蠕虫和人类之间, 与哺乳动物一样, da 调节线虫2 中的喂养行为和运动。

线虫在固体表面上爬行, 并在水中游泳, 具有特有的撞击行为。有趣的是, 缺乏 dat-1 (dat-1) 表情的突变体在固体表面上正常爬行, 但在水中浸泡时无法维持游泳。这种行为被称为游泳引起的麻痹, 或 SWIP。先前的实验表明, SWIP 在一定程度上是由突触裂隙中的 DA 过多引起的, 最终过度刺激 D2 样突触后受体 (DOP-3)。虽然最初是在dat-1型淘汰赛^{动物 3}中发现的, 但在使用阻止 dat 活性的药物 (例如, imipamine⁴) 和/或诱导 da 释放 (例如苯丙胺⁵) 的药物治疗的野生类型动物中也观察到了 swip。另一方面, 避免 da 的合成和释放以及阻断 DOP-3 受体功能的药理或遗传操作可以防止 SWIP⁶。总之, 这些已经公布的数据已经确定了 swip 作为一个可靠的工具, 研究突变蛋白在多巴胺能突触 3^,4,7和用于前基因屏幕, 用于识别涉及 da 信号^7、8、9、10^{、11、12 的}新调控途径。此外, 通过提供药物诱导的活体动物行为的易于量化的读数, swip 可以阐明药物 (如安非他明 (AMPH) 和偶酮类药物在多巴胺能突触5的作用^{机制,6,13,14,15岁}

执行 SWIP 检测的协议已在¹⁶之前描述过。在这里, 我们详细介绍了执行检测的方法和设置, 目的是为线虫社区提供一个视觉指南, 以有效地执行 swip。