栉水母肌肉细胞中钙信号传导的分子与电生理特性

《BMC Biology》：Molecular and electrophysiological properties underlying calcium signaling in muscle cells of ctenophores

　　

摘要

背景

近期系统发育学研究将栉水母列为其他动物的姐妹群，这一结论挑战了关于肌肉、神经元及神经系统起源的现有观点。目前所掌握的关于栉水母的电生理和形态学数据大多来自基因组研究之前。目前尚未有人采用细胞、基因组及转录组整合分析的方法来研究栉水母，因此人们对栉水母细胞如何检测、处理并协调内部及外部信号知之甚少。

结果

我们的研究表明，栉水母Mnemiopsis的神经肌肉系统中，那些可兴奋的细胞表达着一组基本的电压门控通道，这类通道能够产生并传递动作电位。这些细胞的激活以及动作电位的产生会伴随细胞质中Ca²⁺浓度的短暂升高，这一现象便于通过钙成像技术来评估感觉细胞、神经元及肌肉群体的活动情况。尽管参与这些细胞类型功能发挥和特化的多种通道、受体及调控因子具有复杂的进化历史，但栉水母的可兴奋细胞仍与刺胞动物和两侧对称动物的相应细胞具有相似的生理和转录组特征。

结论

综合这些数据可以支持这样一种进化假说：栉水母、刺胞动物及两侧对称动物的肌肉细胞和神经细胞都源自动物最后共同祖先所具有的可兴奋细胞。