僵尸脑细胞发育成工作神经元

根据克里克研究所、洛桑大学 (UNIL) 和马克斯普朗克化学生态研究所对果蝇的研究，在大脑生长过程中防止神经元死亡意味着这些“僵尸”细胞可以发育成有功能的神经元。

在大脑发育过程中，作为去除多余细胞的基本调节机制的一部分，大量神经元自我毁灭。在人脑的某些区域，这种称为细胞凋亡的细胞“自杀”会影响大约 50% 的神经元。

这项发表在《科学进展》杂志上并在果蝇 (Drosophila melanogaster) 中进行的研究发现，通过阻止这些细胞的死亡，它们后来形成了新的神经元网络，其作用和特性与现有神经元不同。

研究人员从基因上抑制了果蝇嗅觉系统神经元细胞凋亡的最后阶段。他们发现，本来会被摧毁的获救“僵尸”细胞发展成了能够检测气味的功能性嗅觉神经元。然而，“僵尸”神经元表达的嗅觉受体与其标准神经元不同。例如，在称为上颌触须的嗅觉器官中发现的一些“僵尸”神经元具有检测二氧化碳的受体，这是昆虫用来感知动物和人类存在的线索，因为它们在呼吸时会呼出二氧化碳。这些额外的神经元赋予果蝇与蚊子相似的特征(Anopheles gambiae), 与苍蝇不同，它们的上颌骨触须中也有感知二氧化碳的嗅觉神经元。这两个物种有一个生活在大约 2.5 亿年前的共同祖先。

“当正常死亡的神经元受到保护免于凋亡时，它们会发育成‘僵尸’神经元，其特征与蚊子中的某些神经元具有相似的特征。因此，细胞凋亡是蚊子和果蝇如何随着时间的推移适应不同环境的一个因素，” Lucia Prieto-Godino 说，她是克里克神经回路和进化实验室的共同第一作者和组长。

“从进化的角度来看，我们的研究结果表明，神经系统中细胞死亡模式的变化可以让一个物种适应来自其环境的新压力，通过促进具有新结构和功能特性的新神经元群的进化”UNIL 综合基因组学中心的资深作者兼小组组长 Richard Benton 说。

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