Science子刊封面：“僵尸”脑细胞发育的全新神经元

来源：生物通

弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）、洛桑大学（UNIL）和马克斯普朗克化学生态学研究所（Max-Planck Institute for Chemical econology）在Science Advances发表文章，大脑发育过程中阻止了一些神经元死亡，这些“僵尸”细胞也可以正常发育成有功能的神经元。

弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）、洛桑大学（UNIL）和马克斯普朗克化学生态学研究所（Max-Planck Institute for Chemical econology）在Science Advances发表文章，大脑发育过程中阻止了一些神经元死亡，这些“僵尸”细胞也可以正常发育成有功能的神经元。

在大脑发育过程中，大量的神经元会自我毁灭，自我毁灭是清除多余细胞的重要调节机制。在人脑的某些区域，这种细胞“自杀”，即所谓的凋亡，影响着大约50%的神经元。

Science Advances报道如果阻止这些细胞的死亡，后面它们会发展出新的神经元网络，但其作用和特性与果蝇原来的神经元完全不同。

研究人员在基因水平上抑制果蝇嗅觉系统神经元凋亡的最后阶段。他们发现，原本会被破坏但被解救出来的“僵尸”细胞，后面会发育成能够探测气味的嗅觉神经元。然而，“僵尸”神经元表达的嗅觉受体与标准神经元不同。例如，在一个叫做上颌触须的嗅觉器官中发现的一些“僵尸”神经元，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，因为动物和人在呼吸时会呼出二氧化碳。这些额外的神经元使果蝇具有与蚊子（冈比亚按蚊）相似的特征，冈比亚按蚊的上颚触须中也有二氧化碳敏感的嗅觉神经元，但正常果蝇是没有的。大约2.5亿年前，这两个物种有一个共同的祖先。

“当正常死亡的神经元受保护而免于凋亡时，它们就发展成‘僵尸’神经元，这些神经元的特征与蚊子的某些神经元相似。因此，细胞凋亡是导致蚊子和果蝇适应不同环境的一个因素，”该文章的共同第一作者，克里克神经电路与进化实验室小组负责人Lucia Prieto-Godino说。

“从进化的角度来看，我们的结果表明，神经系统改变细胞死亡模式，可促进新结构和功能特性进化，从而使一个物种适应环境中新的压力，”该文章的作者，洛桑大学整合基因组学中心的小组负责人Richard Benton说。

虽然研究人员没有详细研究具有更多嗅觉神经元果蝇的行为，但理论上这些“僵尸”神经元允许它们以更高的灵敏度感知气味。这有助于它们发现伴侣、食物或危险，因此与其它果蝇相比具有优势。

参考文献：

Functional integration of “undead” neurons in the olfactory system