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研究人员使用果蝇了解人体如何应对有害的冷刺激

导读一项新的研究表明,这种微小的果蝇可以帮助人类研究检测疼痛或有害的冷刺激的遗传和神经基础,并为人类健康提供有趣的潜在影响。由佐治亚

一项新的研究表明,这种微小的果蝇可以帮助人类研究检测疼痛或有害的冷刺激的遗传和神经基础,并为人类健康提供有趣的潜在影响。

由佐治亚州立大学神经科学副教授Daniel Cox博士领导的一组研究人员发现,果蝇具有冷敏神经元,当激活时,果蝇会驱动特定的厌恶行为来破坏寒冷,这需要进化上保守的离子的功能。通道称为瞬时受体电位(TRP)通道。

在《当前生物学》杂志上,研究人员将果蝇果蝇(Drosophila melanogaster)建立为一个强大的遗传和行为模型,用于阐明关于尚未破坏的冷感知的细胞和分子基础的问题。

这项研究探讨了伤害感受的概念,即周围和中枢神经系统对疼痛或潜在的组织破坏性刺激的感知,这是通过激活称为伤害感受器的感觉神经细胞而产生的。这个进化上保守的过程对于生存至关重要。

伤害感受,加上疼痛感,可以使生物体警觉到可能的环境危险,并使其能够执行行为反应以防止受到初期伤害。急性和慢性疼痛可表现为神经性疼痛状态下改变的伤害感受。

这项研究发现,一个牵连的TRP通道基因Pkd2与人类常染色体显性多囊肾疾病(PKD)存在因果关系,PKD是人类最常见的单基因疾病。Pkd2离子通道似乎起着冷传感器的作用,Pkd2的错误表达可赋予正常不敏感的神经元以冷敏感性。虽然尚不知道PKD患者是否有感冒伤害感受,但这些新发现表明,作为潜在的非侵入性诊断方法,值得进一步研究。

这些相同的冷感应神经元还充当触摸的机械传感器,显示它们以及本研究中确定的TRP通道是多峰的,并提出了以下问题:神经元和离子通道如何区分无害和有害刺激以驱动特定行为回应。通过对触摸和冷刺激的神经激活进行复杂的光学分析,研究人员证明这些感觉神经元具有不同的激活阈值,其中触摸的阈值低而感冒的阈值高,最终决定了适当的行为反应。

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