温度感知的昼夜节律及其调控机制

温度是所有生物体赖以生存的重要环境因素之一,探究动物在行为学水平是如何应对不断变化的环境温度对理解神经系统的功能有重要意义。从细菌到哺乳动物的大多数生物都存在生物钟。生物钟将动物的行为、生理和代谢与地球的昼夜变化相协调。目前,我们还不清楚生物钟是否调控动物对温度的感知。在本研究中,我们以黑腹果蝇为模型探究温度感知的昼夜节律性及其调控的分子和神经环路机制。我们在一天中不同时间段对果蝇进行升温和降温处理,并观察它们的运动行为的变化,发现果蝇对温度变化的反应呈现昼夜节律性:它们在早上开灯前随温度的升高而增加运动活性,在晚上关灯前却随温度的升高而降低运动活性。突变节律基因或沉默节律神经元均破坏果蝇在早上和傍晚对温度变化的响应相反的行为,说明生物钟驱动温度感知的昼夜节律性。通过Gselleck Adavosertibal4筛选,我们发现LNd,s-LNv和DN1节律神经元在调控温度感知的昼夜节律中起重要作用。我们还发现不同的温度感知通路参与了早上和傍晚果蝇SAG分子量对温度感知的差异:果蝇在早上能感知相对降温的变化,但在傍晚只对低于25℃这一绝对温度有反应;在晚上能感知相对升温的变化,而在早上只对高于25℃这一绝对温度有反应;温敏Trp A1离子通道介导了果蝇对绝对升温的感知。此外,光也调控果蝇在傍晚对温度的感知。综上所述,我们发现了果蝇在早上开灯前与晚上关灯前对升温与降温的响应相反的行为,证实了生物钟控制了果蝇的这种温度响应的差异Bioaccessibility test,并对果蝇的温度感受通道、响应阈值、与光的协同作用等进行了一些初步的探究。我们的结果为进一步研究温度感知的昼夜节律奠定了基础。