写于 2018-11-21 03:09:05| 千赢娱乐登录| 娱乐
<p>电子显微镜图像中的神经元和其他细胞在线虫前线的三维重建控制新发现的随地吐痰行为的M1神经元位于中心由研究人员提供麻省理工学院的一项新研究显示,一个简单的蛔虫具有吐出潜在致命物质的能力 - 这一发现可能会对人类心脏研究产生惊人影响品尝和吐出有毒食物是许多复杂生物共有的生存特性为了喂养,蠕虫使用它的咽,一种生肌肌肉泵 - 在没有神经系统刺激的情况下收缩 - 有节奏地将细菌吸入肠道</p><p>在发表在当前生物学杂志上的一篇论文中,研究人员确定了三个神经回路 - 咽内外 - 导致蠕虫停止喂食和吐痰在光的存在下,产生致命的过氧化氢识别神经元如何控制研究人员说,咽部可以提高对人类肌源性肌肉的理解 - 例如心脏和胃,就像蠕虫的咽部,人类的心脏,例如,通过管道泵送物质,依靠外部神经元,从大脑,控制心脏速率和其他功能“所有这些[肌源性]器官都受到神经影响,并确定了蠕虫可能发生的事情可能有助于我们更多地了解神经系统如何控制我们的器官,”麻省理工学院麻省理工学院博士后Nikhil Bhatla说</p><p>生物学和论文的主要作者C线虫暴露在光线后(由上部,右上角的白色框表示)吐出,产生致命的过氧化氢由研究人员提供其他事情,Bhatla说,蠕虫的随地吐痰行为让人想起心脏瓣膜病,血液有时被抽到错误的方向“这就打开了一个问题,'心脏中是否有神经元正在检测氧气,某些激素或其他分子的水平,并控制阀门打开和关闭的时间</p><p>“他说,论文的其他作者是H Robert Horvitz,David H Koch生物学教授,技师Rita Droste研究生Steve Sando和校友Anne Huang发现了“突发反应”在之前的一项研究中,Bhatla和Horvitz发现两种分子味觉受体GUR-3和LITE-1在几种神经元中发挥作用 - 包括咽部I2神经元 - 控制蠕虫对紫外线和紫外线产生的过氧化氢和其他有害活性氧化合物的反应为了减少有毒化学物质的暴露,蠕虫抑制了摄食,并通过移开来避免这种光</p><p>研究人员在研究中这篇新论文记录了蠕虫在长时间暴露在光线下的摄食过程中,他们发现了一种“爆发反应”,其中蠕虫会停止摄食,但随后开始在瞬间爆发的活动中,他们注意到在这些突发响应期间,他们注意到来自蠕虫嘴的气泡为了更好地捕捉这种现象,他们将一个每秒1000帧的相机连接到显微镜上,看到气泡是事实上,随着摄入的细菌随地吐痰,科学家们知道其他线虫会因其他原因而吐痰 - 包括将物质反射到植物体内以消化内容物进行消化的寄生蠕虫,以及将病原体吐入受害者的昆虫杀灭线虫“但没有人知道简单的C elegans蠕虫会吐,“Bhatla说”完全出乎意料“通常情况下,蠕虫吸入液体进入其咽部,关闭其嘴附近的肌肉过滤器,并推出不需要的液体,同时保留可摄入的细菌但研究人员相信当虫子尝到有毒的化学物质时,它永远不会关闭它的过滤器“然后所有东西都会被排出,”Bhatla说问题的核心C elegans只有302个神经元 - 其中20个位于咽部</p><p>相比之下,人类大脑估计含有超过800亿个神经元.C elegans中有限数量的神经元使所有神经连接成为可能</p><p>使用电子显微镜识别,并在蠕虫的连接组中绘制出来 为了识别控制食物摄入的神经元,研究人员用激光杀死了所有20个咽部神经元,并发现当M1神经元被消除时,蠕虫就会停止随地吐痰 - 暗示这个神经元会控制吐痰另外两个神经回路,研究人员发现 - I1电路和先前确定的I2电路 - 通过破坏咽部抽吸来抑制暴露于光线下的摄食研究人员认为,表达LITE-1受体的M1神经元检测到有毒化学物质然后保持蠕虫的过滤阀打开Bhatla说,结果可能表明主动脉反流的一个新原因,这是一种心脏病,其中含氧血液向后流入心脏,而不是向外流到身体;主要的已知原因是瓣膜退化和心内膜炎,心脏发炎但是如果人类心脏中存在类似于蠕虫M1的神经元,Bhatla说,这些神经元可以检测到血液中的有害刺激并告诉心脏保持瓣膜打开,也许是为了防止有害物质扩散“如果这种类比得到证实,新疗法可能会通过抑制这些神经元的功能来提供手术治疗瓣膜性心脏病的替代方案,”研究人员在他们的论文中写道,另一项重要发现是研究人员发现RIP神经元在咽外间接检测到光,后者将信号传递给咽I1神经元以抑制摄食</p><p>该电路的功能类似于人类自主神经系统,其中信号从大脑中出现并通过脊髓传播以调节心脏速率,肠道消化和其他肌源性功能下一步是进一步研究这个RIP -I1信号,并跟踪其他咽部神经元如何与蠕虫中的其他神经元相互作用,希望揭示人类自主系统如何发挥作用“蠕虫允许我们分析个体神经元如何以如此精细的细节相互作用,以便我们发现一些基本的东西关于一般的神经回路......这可能告诉我们其他生物中类似结构的一些信息,以及这些结构如何在疾病中发生故障,“Bhatla说,宾夕法尼亚大学生物工程和神经科学助理教授Chris Fang-Yen没有参与这项研究,称这篇论文是“非常重要的工作”在该领域发现,M1神经元控制随地吐痰,Fang-Yen说,从他自己研究蠕虫的喂养行为中解决了两个挥之不去的谜团“我们看到的每一个细胞除了M1神经元之外,在咽部抽血是令人兴奋的,“他说”所以我总是想知道M1神经是什么n,以及什么[控制]过滤阀 - 这两个谜团碰巧是相同的事情“他补充说,需要更多的研究来确定这些发现是否确实能够揭示人类心脏功能”但是它的思考很有趣当然,“他说这项研究是由美国国立卫生研究院出版物资助的:Nikhil Bhatla等人,”不同的神经回路控制节律抑制和由线虫的肌源性咽部吐痰“,Current Biology,2015; doi:101016 / jcub201506052资料来源: