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乙酰胆碱介导的神经内分泌免疫调节系统在脊椎动物的免疫调节过程中发挥重要作用。目前，关于胆碱能神经免疫调节系统的研究仅限于脊椎动物，在无脊椎动物中尚未见到相关报道。本研究采用现代生物技术，初步分析了栉孔扇贝胆碱能免疫调节途径的关键分子组成、基本特征及其在免疫应答中的激活机制，揭示扇贝胆碱能神经系统对免疫应答的调节机制。
从栉孔扇贝中克隆获得1个乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase，CfAChE)基因和2个烟碱型乙酰胆碱受体亚基(Nicotinic acetylcholine receptors alpha，CfnAChRα1，CfnAChRα2)基因，分别编码522、443和384个氨基酸。CfAChE含乙酰胆碱酯酶典型的催化位点(Active site triad)和外围阴离子位点(peripheral anionic site，PAS)，CfnAChRα1和CfnAChRα2均含有保守的胞外段配体结合域(LBD)和跨膜结构域(TMD)，与哺乳动物中nAChRα7相似。体外重组表达的CfnAChRα1和CfnAChRα2的LBD结构域分别能与其多克隆抗体特异性结合，重组CfAChE具有催化乙酰胆碱分解的活性。这些基因的mRNA和蛋白在血淋巴细胞、肝胰腺、闭壳肌、鳃、肾脏、外套膜和性腺中呈组成型表达，而在外套膜中检测不到nAChRα7、CfnAChRα1和CfnAChRα2蛋白。另外，利用人胆碱转移酶(ChAT)和乙酰胆碱(ACh)抗体在所有组织中均检测到阳性信号，表明栉孔扇贝中存在胆碱能神经系统的相关分子。
LPS刺激后，栉孔扇贝血淋巴中乙酰胆碱浓度显著上升，在6小时达到最高值（14.36×10-6M，P＜0.05）;血淋巴细胞中CfAChEmRNA表达水平在12-24小时显著升高(P＜0.05)，CfnAChRα1mRNA表达水平在3小时和24小时分别是空白组的10.8倍(P＜0.05)和13.9倍(P＜0.05)。TNF-α刺激后，扇贝血淋巴中乙酰胆碱的浓度在3小时达到峰值(15.51×10-6M，P＜0.05)，CfAChE和CfnAChRα1mRNA表达水平在1小时显著高于对照组(P＜0.05)。CfnAChRα2mRNA的表达水平在以上两种刺激下均未发生显著变化。血淋巴细胞中免疫效应分子超氧化物歧化酶（Superoxidedismutase，SOD）、过氧化氢酶(Catalase，CAT)和溶菌酶（Lysozyme，LYZ）的表达水平在LPS刺激后显著上升，分别在3小时，6小时和12小时达到最高值(P＜0.05)，而在AChCl+LPS联合刺激后，这些效应分子的表达水平显著低于LPS刺激组。在体外按照顺序分别用CfnAChRα1抗体、CfnAChRα2抗体、Nicotine和LPS孵育血淋巴细胞，然后检测TNF-α在血淋巴细胞培养液中的浓度，发现Nicotine能够抑制LPS诱导的TNF-α的释放，而CfnAChRα1受体的封闭则能消除Nicotine的抑制作用。
在栉孔扇贝幼体发育过程中，从受精卵到眼点幼虫的各个时期均能检测到CfAChE、CfnAChRα1和CfnAChRα2mRNA的表达，并且在担轮幼虫、D形幼虫和壳顶幼虫期检测到合成ACh的胆碱能神经元的分布。在担轮幼虫和D形幼虫期，鳗弧菌处理后，CfAChE和CfnAChRα1的表达量显著上升，CfnAChRα2的表达量仅在D形幼虫期显著升高，在担轮幼虫幼虫期无显著变化。在相同时期，不同浓度Nicotine处理后，CfSOD基因的表达水平在担轮幼虫和D形幼虫被显著抑制，而CfCAT和CfLYZ的mRNA表达量在担轮幼虫期显著下降，在D形幼虫期显著上升;不同浓度nAChR阻断剂(MG)处理后，CfSOD、CfCAT和CfLYZ的表达量在担轮幼虫和D形幼虫期均显著上升。
以上研究表明，栉孔扇贝已经拥有完整的胆碱能神经免疫调节系统。该调节系统能被免疫刺激激活，释放乙酰胆碱以及调节胆碱信号通路中各关键组分的基因表达，提高血淋巴中乙酰胆碱的浓度，并通过免疫细胞胞膜上的乙酰胆碱受体调节机体的免疫应答能力。