Cell | 蒋昊等揭示章鱼通过“触尝”感知环境微生物的化学信号

本研究以章鱼为模式动物，探究其如何通过“触尝”感知环境微生物的化学信号。研究背景指出微生物对宿主的生理过程具有重要调控作用，但动物是否能主动感知这些信号尚缺乏系统研究。研究目的是揭示章鱼如何通过化学触觉受体（CRs）识别细菌代谢物，并将这些信号转化为行为调控因素。研究团队发现章鱼能区分不同微生物覆盖的表面，并鉴定出两类活性代谢物（β-咔啉类化合物和光色素lumichrome），这些代谢物能激活受体CRT1并诱发触手运动。通过冷冻电镜解析了代谢物与CRT1的复合物结构，发现不同代谢物通过构象差异调控钙离子通透性，进而影响行为输出。生态行为实验证实这些代谢物在自然环境中能有效诱导章鱼的行为反应。结论表明，该研究构建了“微生物信号-化学触觉受体激活-神经电信号-行为反应”的完整感知传导路径，拓展了对动物如何“解码”微生物语言的理解，并为微生物-动物协同进化提供了新证据。