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Cell子刊:能发现疾病的神经元

2015.1.12

  群居生活存在一个重要的风险,那就是容易暴露在传染性病原体面前。为此,群居生物演化出了不同的策略。在啮齿类动物中,生病个体发出的特殊嗅觉信号,会诱导同类做出回避行为。日内瓦大学(UNIGE)的Ivan Rodriguez教授领导研究团队,揭开了这一现象背后的神经机制,这项研究发表在近日的Current Biology杂志上。研究人员发现,负责检测信息素的犁鼻系统(vomeronasal system)能够识别疾病的信号,在小鼠的回避反应中起到重要的作用。

  动物群居在一起能获得许多生存优势,然而亲密互动也提高了病原体传播的风险。在进化过程中,动物演化出了各种各样的防御性回避策略,比如说某些龙虾会多开携带致命病毒的同类。

  天生的偏见

  在啮齿类动物中,生病个体发出的特殊嗅觉信号使其同类纷纷躲避。为了明确这一现象背后的神经机制,UNIGE的Ivan Rodriguez教授领导团队进行了一系列实验。研究人员比较了小鼠面对健康和生病同类时的行为。“我们让小鼠感染肝炎病毒,结果健康小鼠坚决避开了生病的小鼠,”文章的第一作者Madlaina Boillat说。

  在哺乳动物中,对环境分子的感知主要是通过嗅觉系统和犁鼻系统。后者通过犁鼻器(VNO)检测信息素来调控先天的社会性行为。为了研究参与上述回避反应的神经回路,研究人员改变了小鼠VNO的功能。这种改变起到了强烈的效果,小鼠不再对健康同类有任何偏爱。

  “我们鉴定了小鼠识别并避开生病个体的神经系统,”Ivan Rodriguez说。“参与这一过程的化学受体有许多可能性,我们正在对Fprs家族犁鼻器受体进行测试。这种受体是我们2009年发现的,能够识别与疾病有关的化合物。”这项研究为人们展示了犁鼻系统的新功能,该系统已知能够区分雄性和雌性,还能帮助动物躲避捕食者。

  那么人类呢?

  我们常会被特定的人吸引,这是为什么呢?有证据表明,我们人类中存在着一种信息素的互作。这种信息素在女性腋下生成,能影响其它女性的月经周期。虽然人们还没有鉴定出这个分子,但它是被嗅觉系统感知的,VNO很可能没有参与,因为人类的这一器官退化得很快。要揭开人类的信息素之谜,还需要更进一步的研究。

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