研究者設(shè)計了一個精巧的實驗：讓線蟲餓著肚子，面前有一道屏障——高滲甘油，對線蟲來說是一種危險。
正常情況下，饑餓會讓線蟲甘愿冒險，跨過屏障去覓食。但如果線蟲被銅綠假單胞菌感染，則出現(xiàn)奇怪的現(xiàn)象：餓歸餓，但它們不敢冒險了。其他致病菌（比如金黃色葡萄球菌）沒有這個效果，而且必須是在腸道定殖的活菌才行。通過神經(jīng)元沉默實驗和基因敲除，證實這一過程由 ADF 5 - 羥色胺神經(jīng)元介導(dǎo)，多巴胺信號無參與，
也就是說，腸道里的銅綠假單胞菌，通過5-羥色胺通路，關(guān)掉了線蟲的“覓食勇氣”。
ADF神經(jīng)元原本被認為主要調(diào)節(jié)情緒和行為，但這次研究發(fā)現(xiàn)它能直接感知食物氣味——二乙酰。
用鈣成像記錄ADF神經(jīng)元的活動：饑餓時，它對二乙酰的響應(yīng)增強；感染時，響應(yīng)進一步增強。通過基因篩選和 CRISPR 基因編輯，鑒定出 SRI-36 是 ADF 中感知二乙酰的受體，SRI-36的表達量越高，ADF神經(jīng)元對食物氣味就越敏感，線蟲也就越“糾結(jié)”。
因此，SRI-36 是線蟲感知食物氣味并調(diào)控決策的關(guān)鍵受體。
RNAi 敲低和組織特異性表達實驗證實，饑餓激活腸道 AAK-2/AMPK 能量通路，通過 DAF-16/FOXO 誘導(dǎo) INS-37 釋放，經(jīng)胰島素通路調(diào)控 ADF 的 SRI-36 表達；感染則激活腸道 PMK-2/p38 MAPK 免疫通路，抑制 DAF-16 并誘導(dǎo) INS-7 釋放，進一步放大 SRI-36 表達。
因此，腸道通過兩條不同的信號通路，分別響應(yīng)饑餓和感染，遠程調(diào)控大腦神經(jīng)元的受體表達。
ADF神經(jīng)元是5-羥色胺能神經(jīng)元，它通過釋放5-羥色胺來影響行為，研究者發(fā)現(xiàn)5-羥色胺的釋放量決定了線蟲是“冒險”還是“避險”。
適度釋放時（饑餓狀態(tài)）：通過SER-4/LGC-50受體抑制AIB中間神經(jīng)元、激活A(yù)UA中間神經(jīng)元 → 促進冒險覓食；過量釋放時（感染狀態(tài)）：通過MOD-1受體抑制AIA/AIY中間神經(jīng)元 → 抑制覓食、優(yōu)先避險。
因此， 5 - 羥色胺的釋放量決定了線蟲是 “冒險覓食” 還是 “避險保命”。
因此，本研究揭示了一條從腸道到行為的完整通路：
饑餓 → 腸道能量通路激活（AAK-2/AMPK） → 釋放INS-37 → 適度上調(diào)ADF神經(jīng)元的SRI-36受體 → 適度釋放5-羥色胺 → 激活A(yù)UA、抑制AIB → 冒險覓食。
感染 → 腸道免疫通路激活（PMK-2/p38 MAPK） → 釋放INS-7 → 大幅上調(diào)SRI-36受體 → 過量釋放5-羥色胺 → 抑制AIA/AIY → 優(yōu)先避險。
這條通路首次闡明腸道代謝、免疫信號通過腸 - 腦軸匯聚于中樞 5 - 羥色胺，調(diào)控宿主決策行為的分子神經(jīng)機制，完善了腸腦溝通的理論體系。
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