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研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)中細(xì)胞死亡模式的改變能促進(jìn)新型神經(jīng)元群體進(jìn)化產(chǎn)生
閱讀:598 發(fā)布時(shí)間:2020-3-23近日,,來(lái)自弗朗西斯克里克研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),,在大腦生長(zhǎng)過(guò)程中預(yù)防神經(jīng)元的死亡,意味著這些“僵尸”細(xì)胞可以發(fā)展成為功能性的神經(jīng)元細(xì)胞,。
在大腦發(fā)育過(guò)程中,,大量神經(jīng)元會(huì)自我破壞作為移除過(guò)量細(xì)胞的一種必要調(diào)節(jié)性機(jī)制,在大腦的特定區(qū)域,,細(xì)胞凋亡(細(xì)胞)會(huì)影響大約50%的神經(jīng)元的功能,;研究人員通過(guò)對(duì)黑腹果蠅進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),通過(guò)阻斷阻斷這些細(xì)胞死亡,,其后來(lái)就會(huì)發(fā)育出新型的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),,而且其作用和性質(zhì)與現(xiàn)有的神經(jīng)元并不相同。
研究人員對(duì)果蠅嗅覺(jué)系統(tǒng)中的神經(jīng)元細(xì)胞凋亡的后階段進(jìn)行了遺傳性地抑制,,他們發(fā)現(xiàn),,被救援的僵尸細(xì)胞會(huì)發(fā)育稱(chēng)為功能性的嗅覺(jué)神經(jīng)元細(xì)胞從而幫助果蠅進(jìn)行嗅覺(jué)的檢測(cè),然而,,這些僵尸神經(jīng)元要比標(biāo)準(zhǔn)的相同細(xì)胞表達(dá)不同的嗅覺(jué)感受器,,比如,在嗅覺(jué)器官下顎須中發(fā)現(xiàn)的某些僵尸細(xì)胞就擁有能檢測(cè)二氧化碳的受體,,昆蟲(chóng)就能利用這一線索來(lái)感知?jiǎng)游锘蛉祟?lèi)的存在(當(dāng)其呼吸時(shí)能夠吸附二氧化碳來(lái)感知),;這些額外的神經(jīng)元還能夠給予果蠅與岡比亞按蚊相似的特性,但與果蠅不同的是,,岡比亞按蚊的下顎須中含有二氧化碳感知的嗅覺(jué)神經(jīng)元,。這兩種物種擁有一個(gè)大約生活在2.5億年前的共同祖先。
當(dāng)正常狀況下會(huì)發(fā)生死亡的神經(jīng)元被保護(hù)免于細(xì)胞凋亡時(shí),,其就會(huì)發(fā)育稱(chēng)為僵尸神經(jīng)元,,從而擁有與蚊子體內(nèi)特定神經(jīng)元相類(lèi)似的特性,因此,,細(xì)胞凋亡是一種特殊的因子,,其能幫助蚊子和果蠅隨著時(shí)間延續(xù)不斷適應(yīng)不同的環(huán)境。
從進(jìn)化學(xué)的角度來(lái)看,,研究結(jié)果表明,,神經(jīng)系統(tǒng)中細(xì)胞死亡模式的改變或能使得一個(gè)物種適應(yīng)來(lái)自新環(huán)境的新壓力,從而就能促進(jìn)具有新型結(jié)構(gòu)和功能特性的神經(jīng)元群體得以進(jìn)化產(chǎn)生,。雖然研究人員并沒(méi)有詳細(xì)研究攜帶更多嗅覺(jué)神經(jīng)元的果蠅的行為,,但從理論上來(lái)講,這種增加會(huì)使其以更高的靈敏性來(lái)感知?dú)馕?,這或許有助于其尋找伴侶,、食物并感知危險(xiǎn),因此相比其它個(gè)體而言,,這或許就是一種特殊的優(yōu)勢(shì)了,。