神经递质在厚壳贻贝幼虫变态过程的作用机理研究

厚壳贻贝是我国重要的海水养殖贝类，人工繁殖技术尚未完全突破，其中幼虫的附着变态机制还没完全清楚。本研究通过对厚壳贻贝幼虫进行肾上腺素能受体激动剂、胆碱能受体激动剂等药物处理，确定其对幼虫变态的化学诱导效果。使用肾上腺素能受体拮抗剂和胆碱能受体拮抗剂进行抑制效果实验，探讨作用于幼虫变态过程中的受体类型。利用anti-tubulin抗体分别与肾上腺素能受体抗体和胆碱能受体抗体进行免疫荧光共定位，得到厚壳贻贝担轮幼虫、面盘幼虫、壳顶幼虫、眼点幼虫及稚贝等不同发育时期肾上腺素能受体和抗胆碱受体的分布及变化。利用免疫透射电镜技术分别检测肾上腺素能受体及胆碱能受体的亚细胞定位，验证其在组织中的分布情况，总结不同发育时期贻贝神经系统发育模式图。进一步检测上述神经递质对幼虫附着变态时期神经系统发育的影响，了解其作用于幼虫附着变态的细胞学机制。本研究结果将为今后阐明贻贝幼虫附着变态机制提供有力的理论依据。

针对厚壳贻贝的幼虫附着变态机制尚未清楚问题，本研究从神经药理学、免疫细胞生物学水平开展了调控厚壳贻贝幼虫附着变态的受体类型、受体的时空分布调查。利用不同类型神经递质调查其不同暴露时间条件下幼虫的变态反应，筛选具有诱导活性的神经递质，如肾上腺素、多巴胺、乙酰胆碱、5-羟色胺等，表明肾上腺素的生物合成途径可能在幼虫的变态发育过程中发挥了重要作用。利用肾上腺素受体能拮抗剂和胆碱能受体拮抗剂，初步确定了作用于幼虫变态发育的肾上腺素能受体亚型和胆碱能受体亚型，分别为α1-肾上腺素能受体、α2-肾上腺素能受体以及M型胆碱能受体。运用免疫细胞化学方法和荧光染色技术首次揭示了厚壳贻贝胚胎和幼虫的神经发育情况以及神经细胞的时空分布。我们的研究发现在厚壳贻贝的胚胎和幼虫发育过程中，均未有α1-肾上腺素能受体免疫阳性信号出现。在厚壳贻贝胚胎发育整个时期均未有5-羟色胺免疫阳性信号、FMRF酰胺类免疫阳性信号和胆碱受体免疫阳性信号出现；在幼虫发育过程中，神经的形成始于担轮幼虫阶段，出现了5-羟色胺免疫阳性信号、FMRF酰胺类免疫阳性信号和胆碱受体免疫阳性信号；在稚贝发育阶段，5-羟色胺免疫阳性信号发出的神经纤维贯穿稚贝，检测到1个从顶神经节延伸出的5-羟色胺免疫阳性信号和在足神经节处的1个5-羟色胺免疫阳性信号，FMRF酰胺类免疫阳性信号发出的神经纤维贯穿稚贝，在稚贝足的顶端检测到一个 FMRF酰胺类免疫阳性信号，但未检测到从顶神经节延伸出的信号。本课题首次开展了神经递质在厚壳贻贝幼虫变态发育过程中的调控作用研究，从不同角度探讨了调控幼虫变态发育的神经递质及其受体类型，研究结果对于阐明海洋无脊椎动物幼虫的变态发育机制的解析具有重要的意义。