抓住嗅覺發育的黃金時期,讓你「一嗅千裡」

2021-01-14 北京腦


之後，他們利用腺病毒示蹤法、組織透明、基因標記、單細胞轉錄組分析等技術手段發現在嗅覺發育的關鍵期存在一群導航神經元，這些神經元在到達特定終點的嗅小球前會在不同嗅小球間迂迴穿梭，並在較短的生命期內出現旺盛的軸突生長現象（P3-P7），之後逐漸收斂消失，經歷軸突「修剪」和聚合過程，最終形成特定的投射模式，為其他OSN提供生長投射通路。通過BCL2延長這些神經元的生長周期，會導致軸突生長過旺而影響聚合；而通過DTA消除這些成熟的OSN會導致嗅覺地圖錯亂。因此導航神經元適當的存在和消除是保證嗅覺地圖正常產生的重要前提。


實現嗅覺發育關鍵時期的分子機制究竟是什麼呢？俞教授團隊通過單細胞轉錄組分析發現在P0-P7期存在明顯變化的基因包括Fzd1,Fzd2,H19等。如Fzd1在P3-P7期表達最豐富，之後逐漸下降，Fzd1敲除的小鼠OSN發育明顯降低，該基因通過一種自動調控的loop模式實現在小鼠生長發育早期提高神經發育的可塑性，並在生長後期降低發育的可塑性。


最後，俞教授從行為表型角度闡述了嗅覺發育關鍵期的改變對氣味識別所產生的影響。他們通過氣味偏好實驗發現，在嗅覺發育關鍵期給予小鼠厭惡的氣味刺激，小鼠成年後會偏好於該種氣味，機制在於關鍵期內的氣味刺激會改變OSN的投射途徑，從而改善對氣味的偏好。


俞教授的精彩演講告訴我們，在嗅覺系統的黃金期，神經元具有高度可塑性，雖然OSN與中樞在此期形成高度特異性的功能聯繫，但是外界氣味刺激也可以在這個時期改變神經投射通路。所以，讓你的實驗鼠在嗅覺黃金期多嗅一下實驗室的氣息吧，說不定它們會和你一樣愛上科研。


參考文獻

[1] Ma L, Wu Y, Qiu Q, Scheerer H, Moran A, Yu CR. A developmental switch of axon targeting in the continuously regenerating mouse olfactory system. Science. 2014. 344(6180): 194-7.

[2] Wu Y, Ma L, Duyck K, et al. A Population of Navigator Neurons Is Essential for Olfactory Map Formation during the Critical Period. Neuron. 2018. 100(5): 1066-1082.

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