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跨膜离子通道样蛋白TMC1和TMC2的突变导致听觉、前庭缺陷和人类家族遗传性耳聋,但是其具体功能和分子机制仍然存在很大争议。在我们的研究中发现,TMC-1和TMC-2均是秀丽隐杆线虫产卵行为所必须的。这两种TMC蛋白的突变,会导致产卵相关的HSN神经元和VM肌细胞的细胞膜处于超极化状态,并会扰乱细胞本来的钙震荡节律。机制层面上,秀丽线虫TMC-1和TMC-2通过恒定的背景Na+漏电流维持HSN神经元、ASH神经元和VM肌细胞的静息膜电位和兴奋性,并调控相应的行为范式。在TMC没有表达的线虫神经元ASI中异位表达TMC-1,能够导致该神经元钠离子依赖性的去极化。此外,通过组织特异性的表达哺乳动物中的TMC同源基因,能够很大程度的挽救线虫tmc突变体的产卵缺陷表型。简言之,我们发现了 TMC蛋白的一个全新的功能,对于神经和肌肉系统正常的兴奋性和功能维持起着重要作用。我们的研究将有助于揭示TMC蛋白的功能和分子机理,为遗传性耳聋等相关疾病研究打下基础。对于触觉、听觉、本体知觉和痛觉来说,机械力传导在其中发挥着至关重要的作用。在雄性秀丽隐杆线虫的交配行为中,Ray神经元的机械感受能力被认为是不可或缺的。不过Ray神经元是否能直接感受机械刺激目前还并不清楚,而且其具体的分子机制也需要继续挖掘。在本课题的研究中,我们通过线虫在体钙成像技术,直接记录到了机械刺激诱发的雄性线虫Ray神经元钙响应信号。我们的实验结果显示Ray神经元对机械刺激敏感,且不需要神经递质的传导。PKD-2此前被认为可能是RnB神经元中机械敏感通道和化学敏感通道的重要组成部分,但我们发现其并不参与RnB神经元的机械感受过程;而一种TRPV通道OSM-9却能够影响机械刺激诱发的RnB神经元钙响应的动力学特征。此外我们还发现介导RnB神经元机械感受的受体是一种Amiloride敏感型DEG/ENaC离子通道。这些新发现为更好地了解机械力感受的分子机制提供了一些研究基础。