缺氧与再氧合对地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）神经系统的影响

《BMC Biology》：Effect of hypoxia and reoxygenation on the nervous system of the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis

　　

摘要

背景

潮间带海洋双壳类动物不断经历着氧（O₂）浓度的波动，并能耐受缺氧与再氧化的循环而不受损伤。这些生物对缺氧/再氧化的生理耐受性背后的细胞和分子机制在很大程度上尚未被探索，特别是在神经系统中——这是一个高度代谢活跃的、依赖于O₂正常运作的组织。

结果

在这里，我们对Mytilus galloprovincialis（M. galloprovincialis）神经系统的各个神经节进行了组织化学表征。我们的数据表明，分布在足神经节中的儿茶酚胺能、肽能和血清素能神经元参与了对缺氧及随后再氧化的稳态反应。然而，神经可塑性无疑仅是一个更广泛、更整合的适应策略组合中的一个组成部分，支持M. galloprovincialis对缺氧及随后再氧化的适应。为了揭示更多的分子机制，我们对足神经节采用了转录组和miRNA组的方法。我们提供了一组候选适应性基因的列表，这些基因控制着多个生物过程，包括细胞稳态、死亡、增殖和线粒体生物学的调控。我们在M. galloprovincialis足神经节中鉴定了成熟的miRNAs，包括新型miRNAs。miRNA组分析显示在缺氧和再氧化期间没有显著变化，这表明miRNAs介导的转录后调控在M. galloprovincialis神经系统应对波动性O₂条件时可能起次要作用。

结论

总体而言，本研究首次全面揭示了M. galloprovincialis神经系统适应自然O₂波动的分子和细胞调控机制，从而推进了我们对海洋生物对环境扰动的生理韧性理解。