日研究發(fā)現光線(xiàn)調節海膽腸道開(kāi)關(guān)的機制

2024/10/24 16:36:21    來(lái)源：新華社

　　日本京都大學(xué)等高校的研究人員在新一期英國《自然·通訊》雜志上報告說(shuō)，他們發(fā)現不同光線(xiàn)調節海膽腸道出入口的機制，這種機制能夠提升海膽消化吸收的有效性。該成果為研究動(dòng)物消化系統的功能調節和進(jìn)化提供了啟示。

　　日本京都大學(xué)日前發(fā)布新聞公報介紹了該校與筑波大學(xué)、廣島大學(xué)研究人員的上述研究成果。公報中說(shuō)，包括人類(lèi)在內的左右對稱(chēng)動(dòng)物多數擁有從口一直貫通到肛門(mén)的消化道，負責消化吸收攝入的食物以及排泄廢物，而更為原始的動(dòng)物的消化道是只有一個(gè)開(kāi)口的袋狀結構。一般認為貫通的消化道是左右對稱(chēng)動(dòng)物在進(jìn)化過(guò)程中獲得的特征，而這種類(lèi)型的消化道需要一套機制妥善控制消化道的入口和出口。

　　在本項研究中，三家高校組成的團隊利用馬糞海膽幼體探索消化道出入口的控制機制。海膽的消化道屬于貫通結構，但組成非常簡(jiǎn)單。先前的研究顯示，它們腸道的入口即幽門(mén)會(huì )響應光線(xiàn)而打開(kāi)，存在一條光照射后在血清素和一氧化氮作用下幽門(mén)打開(kāi)的神經(jīng)通路。

　　本次研究人員發(fā)現，馬糞海膽肛門(mén)響應光線(xiàn)的通路與此前報告的幽門(mén)的光應答通路不同，主要是海膽的光受體蛋白、視蛋白2接收到光線(xiàn)后，就會(huì )抑制神經(jīng)傳遞物質(zhì)多巴胺和乙酰膽堿的作用，從而使肛門(mén)打開(kāi)。

　　研究人員還發(fā)現海膽幽門(mén)和肛門(mén)的開(kāi)關(guān)互相抑制。幽門(mén)打開(kāi)所必需的血清素具有抑制肛門(mén)打開(kāi)的功效，而關(guān)閉肛門(mén)的多巴胺能誘導幽門(mén)打開(kāi)。此外，海膽肛門(mén)的應答通路對藍光和波長(cháng)更長(cháng)的光有反應，而幽門(mén)的通路僅響應藍光。

　　研究人員推測，左右對稱(chēng)動(dòng)物進(jìn)化出貫通型消化道的時(shí)候，光線(xiàn)的控制機制可能發(fā)揮了重要作用。公報說(shuō)，這項研究有助于進(jìn)一步了解動(dòng)物如何在進(jìn)化中適應環(huán)境。

（記者錢(qián)錚）

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