Vasopressin-oxytocin–type signaling is ancient and has a conserved water homeostasis role in euryhaline marine planarians
生理过程和行为在一定程度上由大量神经分泌的肽信号分子(神经肽)控制和调节。哺乳动物的抗利尿素(VP)和催产素(OT)是研究最深入、最为了解的神经肽之一。最近提出,基于进化关系,VP和OT家族分子应称为血管肾素(vasotocin)。VP和OT是串联同源的,它们通过复制和次功能化从单个祖先基因演化而来,并最初基于它们在哺乳动物中作为垂体激素的外周作用而被发现,其中VP作为抗利尿激素(ADH)并增加血压,而OT在分娩中引起子宫收缩,在哺乳期引起乳汁排出。这两种肽不仅释放到血液中,还释放到中枢神经系统中,在人类和其他动物中已被证明对情绪、结合和各种社会性行为非常重要。基因组/转录组序列数据的系统发育分析已经揭示了许多原口动物门(脊椎动物和无脊椎动物的脊索动物、腔肠动物和棘皮动物)和原口动物门(如节肢动物、线虫、软体动物和环节动物)中编码VP/OT型神经肽的基因的发现。因此,这种神经肽家族的进化起源可以追溯到双侧动物的共同祖先。昆虫和软体动物中的VP/OT型神经肽在液体稳态中具有类似VP的作用,而水蛭中的VP/OT型神经肽在生殖生理学中具有类似OT的作用。
此外,应用反向遗传学技术研究秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)揭示了VP/OT型信号在该物种中对基于先前经验的趋化行为的改变和正常交配行为的要求,与哺乳动物中VP和OT的作用一致。然而,直到现在,人们认为在扁形动物中尚未研究VP/OT型信号,这些动物具有简单的双侧对称体结构,但缺乏体腔和体液循环系统。为了在动物界中提供关于这种神经肽信号系统起源和演化的重要新见解,我们在两种海洋扁形动物Stylochoplana pusilla和Notocomplana humilis中证明了VP/OT相关的“platytocin”信号的存在,并研究了这些两栖、广耐盐动物中platytocin的功能。
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