由化学突触(chemical synapses)和电突触(electrical synapses)组成的神经元连接，是神经环路的基本构件，是复杂生命活动的基础。电突触介导的电偶联调控神经元之间的同步化活动，对神经系统信号传递至关重要，但特定神经元之间如何建立电突触连接并不清楚。

秀丽隐杆线虫结构简单，全身透明，遗传学操作简便，是研究神经系统发育的优秀模式。秀丽隐杆线虫神经系统由302个神经元组成，通过电镜重构，过往研究基本确定了这些神经元之间的化学突触连接关系，但电突触连接的信息还极其有限。通过构建在体电突触连接观察体系，结合遗传筛选，研究团队发现转录调控因子CFI-1/ARID3对电突触形成有抑制作用。通过一系列荧光共标记追踪，我们发现中间神经元PVC与PVR之间形成电突触。CFI-1 /ARID3特异表达在PVC神经元中，降低PVC中cfi-1的表达水平可导致其电突触伙伴PVR神经元中电突触数量增加。与之相对应，异位表达cfi-1在PVR神经元中，亦可抑制电突触连接形成。PVC神经元是机械反应神经环路中的关键神经元。在PVR神经元中异位表达cfi-1能够拯救cfi-1缺失导致的机械反应缺陷，暗示电突触数量对神经环路的精细调控具有重要影响。同时，PVR异位表达cfi-1还造成额外机械反应异常，这表明：电突触伙伴关系神经元之间存在功能分化，而这种分化取决于该神经元的“整体连接组”。

该项研究阐明了CFI-1 /ARID3转录因子对电突触形成的“单侧-双向”调控机理，揭示了神经环路形成调控的复杂性，为理解神经系统发育和相关疾病的发生提供了新线索。该项研究成果于2025年1月8日正式发表于Development杂志 (DOI: 10.1242/dev.202955)。中国科学院遗传与发育生物学研究所博士后吴赞为本文的第一作者。该项研究得到国家自然科学基金委和国家重点研发计划资助。