神经系统在感知并协调机体的胁迫响应过程中起着重要作用。当神经细胞中的线粒体功能下调，会促进神经元通过分泌信号，诱导周边组织的线粒体功能改变，促进机体适应胁迫。G蛋白偶联受体（GPCR）蛋白作为最大的一类膜蛋白受体家族和药物开发靶点，将细胞外信息传导进入细胞内并促进机体作出适应性反应中发挥中重要的作用。然而，关于GPCR信号通路是否参与介导神经-周边组织的线粒体应激信号交流以及相关的生理功能的研究有待解决。
2022年10月28日，中国科学院遗传与发育生物学研究所田烨研究组在《Developmental Cell》杂志（DOI:10.1016/j.devcel.2022.10.001）以封面长文形式在线发表“Two sensory neurons coordinate the systemic mitochondrial stress response via GPCR signaling in C. elegans”。 该研究报道了定位于一对感觉神经元ADL的GPCR受体蛋白SRZ-75，通过Gαq亚基及下游的Trio Rho鸟苷酸交换因子信号通路，促进神经肽信号的释放，协调机体多项生理功能，包括神经-肠道的跨组织线粒体未折叠蛋白反应（Mitochondrial unfolded protein response, UPRmt）的分子机制研究。研究人员在线虫的一对ADL神经元中持续激活GPCR/SRZ-75-Gαq信号通路，可以诱导肠道组织中的线粒体应激反应进而增强线虫对于病原菌PA14的抗性，同时缓解伴随衰老出现的α-synuclein聚集体的在肌肉组织中的累积，减少肠道组织中的脂肪含量，引起表皮和肌肉组织中线粒体的片段化。鉴于GPCR下游信号通路在物种间的保守性，该工作为深入理解神经元对于线粒体应激信号的系统性调控提供了新的见解，也为靶向神经元促进机体健康衰老提供了理论基础。
遗传发育所田烨研究组已出站博士后刘阳丽与在读博士研究生周俊为论文的共同第一作者，参与该工作的还有在读博士生张宁、副研究员邬雪影、博士后张茜、在读博士生张文峰和已毕业博士生李心宇，田烨研究员为该论文的唯一通讯作者。该研究得到科技部国家重点研发计划，国家自然科学基金重点项目，中国科学院战略性先导科技专项（B类），中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等资助。
图：感觉神经元ADL通过GPCR信号通路协调系统性线粒体应激反应
