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摘要树鼩隶属于树鼩目，是一种进化上更接近灵长类的小型哺乳动物，由于树鼩体型较小、繁殖周期短、养殖成本低等优势被广泛应用于人类疾病动物模型研究。树鼩与很多植物之间存在着亲密关系，例如，树鼩能够与食肉植物猪笼草互利共生，树鼩能够吸食含高浓度酒精的花蜜。因此树鼩是一种能够与植物之间进行密切互动的哺乳动物。然而，目前已有的研究仅仅局限于对这一特殊行为学的观察描述，人类对蕴含在这些特殊行为背后的分子机制知之甚少。<br>　　我们首先对树鼩进行了全基因组扫描，发现了一簇包含trpv1的与化学感受高度相关的基因。通过树鼩摄食行为的观察，我们发现野生树鼩喜食一种胡椒属植物芦子藤（野生啮齿类动物并不食用这一植物）。我们进而调查了芦子藤中含有的化合物分子，发现该植物中含有一种辣椒素类似物（命名为Cap2）。电生理实验表明，Cap2是一个新型TRPV1激动剂，其亲和力与辣椒素相当。行为学实验进一步证实树鼩也喜食含有Cap2的人工饲料，而老鼠表现出完全相反的摄食行为。<br>　　膜片钳电生理实验表明，Cap2通过激活小鼠TRPV1(mV1)来传递疼痛信号（辛辣刺激），但是树鼩TRPV1(tsV1)对该分子不敏感。因此tsV1可能与耐受胡椒属植物和Cap2有关。进一步的进化分析发现tsV1的579氨基酸位点可能引起tsV1功能的改变。膜片钳实验和单点突变的实验证明，氨基酸位点579与Cap2的亲和力高度相关（EC50大约差3个数量级）:当该位点的氨基酸侧链拥有羟基时（如Thr和Ser），Cap2与TRPV1具有高亲和力，而当该位点的氨基酸侧链拥有甲基时（如Met和Ala），Cap2与TRPV1具有极低的亲和力。我们还构建了其他一些哺乳动物的TRPV1真核表达质粒进行Cap2的敏感性测试，结果发现仅有tsV1表现出Cap2的耐受，而其他受试哺乳动物TRPV1（同源位点为Thr）对Cap2的浓效曲线都集中在一个狭窄的范围内。这些结果说明了树鼩通过突变位于579的Thr（该位点在整个胎盘类动物中高度保守）米实现对Cap2的耐受。<br>　　我们进一步探索了树鼩位于M579的突变是否具有更为广泛的生物学意义。通过对tsV1与辣椒素的相互作用研究，我们发现了该位点的突变还能影响tsV1对辣椒素的敏感性（EC50大约相差1个数量级）。对mV1的同源位点的研究得出了与tsV1完全相同的结果。我们又对这一分子水平的结果与动物行为的关系进行验证;虽然树鼩能够对食物中含有的辣椒素产生一定的耐受，但在食物选择行为中，与野生啮齿动物一样，野生树鼩并不主动进食辣椒。因此，辣椒似乎并非tsV1_579位点突变的原因。支持这一观点的原因有:1）该位点T与M的相互取代对Cap2的亲和力影响远大于辣椒素。2）该位点发生突变的时间远大于辣椒被引入东南亚的时间（300年）。因此，tsV1_579位点的突变不是源于辣椒素，而是胡椒属植物中的Cap2或其类似物。树鼩在进化中受到了来自胡椒属植物的选择压力，通过增强TRPV1对辛辣化合物的耐受，广泛摄食其分布区域的各种植物来加强其生存能力并扩大种群数量。<br>　　我们探究了因tsV1功能变化对基于树鼩的疾病模型建立产生的影响。通过辣椒素和福尔马林足底注射方法诱导动物疼痛反应，并用苏木素-伊红(HE)染色法检验注射足的炎性反应。与分子水平的结果一致，实验证明辣椒素不能诱导树鼩急性疼痛反应，这与tsV1对辣椒素耐受有关。但是福尔马林可以诱导树鼩急性疼痛反应和炎性疼痛反应，这一结果说明了树鼩是福尔马林诱导的疼痛研究的良好动物。<br>　　本文对树鼩耐受胡椒属植物的特殊行为进行了从分子水平到动物生理水平的研究。阐明了:1）树鼩耐受Cap2的原因是由于tsV1的579位点的突变导致。2）tsV1对于辣椒素耐受，但tsV1的579位点突变是源于胡椒属植物中的Cap2或其类似物，而不是辣椒素。3）通过对树鼩的研究，加深了我们对哺乳动物生存策略的深入认识，同时对于TRPV1通道结构与功能的研究和基于树鼩建立人类疼痛模型研究提供了重要理论依据，具有重要的应用价值。