Nat Neurosci:挑戰常規!交感神經系統由許多種不同類型的神經元組成

2020-11-26 生物谷

2016年8月30日/

生物谷

BIOON/--不論遭受何種物理刺激或情緒刺激觸發，交感神經系統長期以來被認為會作出相同的反應。然而，在一項新的研究中，來自瑞典卡羅琳斯卡學院的研究人員證實這種系統由不同的神經元組成，其中每種神經元調節特異性的生理功能，如勃起肌肉控制。相關研究結果於2016年8月29日在線發表在

Nature Neuroscience

期刊上，論文標題為「Visceral motor neuron diversity delineates a cellular basis for nipple- and pilo-erection muscle control」。

交感神經系統是非自主的，而且或多或少不在我們的意識控制之下。它的功能是維持身體功能平衡和調節日常活動，如運動、攝食、體溫和戰鬥或逃跑反應。

交感神經系統長期以來被認為是非特異性的，而且不論哪種類型的物理刺激或情緒刺激觸發它，都會產生相同的反應。早前的研究以某些器官或少量細胞為研究對象，因而不能夠決定性地證實這個系統存在特異性：不同的細胞類型會具有不同的功能。

在當前的這項研究中，研究人員對交感神經細胞開展大規模分析，從中他們能夠證實存在很多種不同類型的交感神經元，而且不同的類型與不同的特異性功能相關聯。

論文第一作者、卡羅琳斯卡學院醫學生物化學與生物物理學系研究員Alessandro Furlan說，「我們證實交感神經系統由很多類型的調節體內特異性功能的神經元組成。比如，我們發現的一種事情是起雞皮疙瘩和乳頭勃起是由通過控制這些組織中的勃起肌肉專門調節這些功能的神經元導致的。」

儘管研究人員期待發現發現沒有一種對維持器官和腺體中的功能性平衡進行控制的共同信號，但是他們吃驚地發現他們能夠證實這一點，這是因為他們證實交感神經細胞是異質性的，每種交感神經細胞經特化具有不同的功能，而且它們控制的器官參與它們自己的特化。

論文通信作者、卡羅琳斯卡學院組織生物學教授Patrik Ernfors說，「鑑於我們擁有細胞和分子信息，當這種知識能夠被用來理解這種系統在懷孕期間是如何形成的和不同的神經元類型如何著手控制身體功能時，未來將是非常令人興奮的。」（生物谷 Bioon.com）

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Alessandro Furlan, Gioele La Manno, Moritz Lübke, Martin Häring, Hind Abdo, Hannah Hochgerner, Jussi Kupari, Dmitry Usoskin, Matti S Airaksinen, Guillermo Oliver, Sten Linnarsson & Patrik Ernfors

doi:

10.1038/nn.4376PMC:PMID:

Despite the variety of physiological and target-related functions, little is known regarding the cellular complexity in the sympathetic ganglion. We explored the heterogeneity of mouse stellate and thoracic ganglia and found an unexpected variety of cell types. We identified specialized populations of nipple- and pilo-erector muscle neurons. These neurons extended axonal projections and were born among other neurons during embryogenesis, but remained unspecialized until target organogenesis occurred postnatally. Target innervation and cell-type specification was coordinated by an intricate acquisition of unique combinations of growth factor receptors and the initiation of expression of concomitant ligands by the nascent erector muscles. Overall, our results provide compelling evidence for a highly sophisticated organization of the sympathetic nervous system into discrete outflow channels that project to well-defined target tissues and offer mechanistic insight into how diversity and connectivity are established during development.

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