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细胞外小泡如何调节脑回路?

导读压力大的父亲会给孩子带来创伤。新的研究表明,这是因为精子通过一种神秘的细胞间交流方式“学习”父亲的经验,在此过程中,小泡从一个细胞

压力大的父亲会给孩子带来创伤。新的研究表明,这是因为精子通过一种神秘的细胞间交流方式“学习”父亲的经验,在此过程中,小泡从一个细胞分裂出来,并与另一个细胞融合。

这些从细胞中喷出的颗粒携带蛋白质、脂类和核酸。它们就像一个邮政系统,延伸到身体的各个部位,释放出被称为细胞外小泡的小包裹。他们的内容似乎是精心挑选的。马里兰大学医学院的神经生物学家特雷西贝尔(Tracy Bale)说,“囊泡中的物质不仅决定了它来自哪里,还决定了它要去哪里,以及到达那里后会做什么。”

贝尔和其他人在最近于加州圣地亚哥举行的美国神经科学学会年会上宣布了初步研究结果。他们展示了细胞外小泡如何调节脑回路,帮助诊断神经退行性疾病,以及改变精子来破坏后代的大脑健康。

贝尔和他的同事做了一系列老鼠实验。给老鼠施压很容易。把它塞进一个不能动的管子里,弄湿它的被褥或者让它暴露在白噪音中,它的应激激素水平就会飙升,就像那些担心经济状况或者面临持续工作压力的人一样。值得注意的是,如果一只老鼠的父亲处于压力下一段时间,它对压力的生理反应会有明显的不同。在某种程度上,“它们的大脑发育不同于父亲没有经历过压力的老鼠”。帮助建立小鼠模型的贝尔实验室博士后克里斯莫根说。

最大的问题首先是关于父亲生活环境的信息如何到达子宫。摩根说:“毕竟爸爸只在那里呆了一个晚上,甚至只有几个小时。”"他的精子能承载以前的创伤记忆吗?"这个想法看似合理,但也有争议。因为脱氧核糖核酸被紧紧地包裹在精子的细胞核中,“想到(细胞)会对环境中的任何东西做出反应,真是令人惊讶。”Jennifer Chan曾是贝尔实验室的博士生,现在是纽约州西奈山伊坎医学院的博士后研究员。

她总结说,一定还有其他种类的细胞,它们的DNA会对环境变化做出反应。这些细胞可以向精子细胞传递信息,并在受精过程中传递相关信息。她专注于与发育中的精子相互作用的细胞群,这些细胞群释放有助于精子生长和成熟的分子。它们还分泌细胞外小泡。Chan证明正是这些小泡的内容物与精子细胞融合,并输入了之前父亲的压力记忆。

没有参与这项研究的加州大学圣地亚哥分校神经科学家罗伯特里斯曼(Robert Rissman)表示,这些发现“非常新颖,影响深远,尤其是当我们考虑到服兵役或其他工作环境可能带来的巨大压力时”。“我认为有必要更好地理解这种效应的特殊性,以及不同类型的压力源或压力源的强度如何调节这一系统。”

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