化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
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：600 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(xiàn)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。