动物能够对周围的环境刺激进行感受并做出反应,其中对光的感受是最普遍存在的,这是一种生存本能。秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans,C.elegans）是一类实验室广泛应用的模式生物。线虫早前一直被认为不具备感光能力,由于它最初是自土壤样本中分离出来,且缺少光受体系统。近期的研究表明,线虫在短波长的光,尤其是紫外光的刺激下产生强烈的光躲避反应。这种光感受是通过一种从属于无脊椎动物味觉受体家族的特殊光受体蛋白——LITE-1介导的。LITE-1的光吸收严格依赖于自身构象,完全不同于其他在后生动物、微生物和植物中发现的光受体。然而,线虫通过LITE-1介导光躲避反应的机制目前还不完全清楚。前期研究发现在光照不敏感的肌肉细胞中表达转基因的lite-1可以使其产生光敏性。为了探究LITE-1作为光受体在线虫中介导光感受的精细分子机制,本研究以光诱导的肌肉收缩（麻痹）作为表型进行正向遗传筛选实验。最终获得了6个可以抑制LITE-1光受体功能的基因突变体。其中最主要的一类lite-1调控基因trxr-1和gsr-1分别编码硫氧还蛋白还原酶（Thioredoxin Reductase,TRXR）和谷胱甘肽二硫化物还原酶（Glutathione-disulfide Reductase,GSR）。这两种还原酶是生物体内两种主要的抗氧化剂——硫氧还蛋白（Thioredoxin,TRX）和谷胱甘肽（Glutathione,GSH）的再生过程中所必需的,说明LITE-1的氧化很可能会抑制其作为光受体的功能。进一步的实验证明了以过氧化氢（Hydrogen Peroxide,H2O2）为主的氧化剂可以抑制线虫在短波长光照下产生的光躲避行为,并抑制光受体神经元中的光反应。且光感受相较于其他通过感受神经元调控的行为,对过氧化氢更加敏感。与此相反,抗氧化剂可以使具有lite-1调控因子突变体表现型线虫的行为学反应有所恢复,并且增强其光应答。应用活体钙成像方法实时监测感受神经元ASH中的光反应信号,也能够获得相似的结果。由于紫外光的照射可以产生过氧化氢,通过本研究可建立一个假说:在LITE-1被紫外光激活之后,紫外光照生成的过氧化氢会使LITE-1去活化,从而终止光反应,而抗氧化剂能够促使LITE-1从失活的状态中恢复。综上所述,本研究揭示了过氧化氢与抗氧化剂通过协同作用来调控线虫光感受的新作用机制。与脊椎动物和昆虫的光转导途径相比,线虫中LITE-1介导的光反应失活的方式十分简单。尤其是紫外光可以通过自身产生的过氧化氢使光受体LITE-1失活,进而实现光反应失活,有利于接受后续刺激进行新的光转导,并提高自身的能量利用率。本研究还发现LITE-1有可能是过氧化氢的直接靶标;且相比其他感受行为,光感受对过氧化氢更加敏感,支持了低浓度的过氧化氢对多种生理活动具有特异性调控的作用。