研究人员发现神经元在斑马鱼的中枢神经系统中的功能

拜罗伊特大学的生物学家发现受损神经元中独特的快速再生形式及其在斑马鱼的中枢神经系统中的功能。他们研究了Mauthner细胞，该细胞完全负责鱼的逃逸行为，以前被认为无法再生。但是，它们的再生能力关键取决于受伤部位。在其他动物物种的中枢神经系统中，神经元的这种全面再生尚未得到证实。科学家在“通信生物学”杂志上发表了他们的发现。

Mauthner细胞是在动物脑中发现的最大细胞。它们是大多数鱼类和两栖动物物种中枢神经系统的一部分，当掠食者接近时会触发挽救生命的逃生反应。仅当这些细胞的某个部分(轴突)完好无损时，才能保证Mauthner细胞中信号向其运动神经元的传输。轴突是一种细长的结构，在其两端之一处以细胞核与细胞体接壤。如果轴突的伤害发生在靠近细胞体的地方，则Mauthner细胞死亡。如果轴突的另一端受损，失去的功能或者根本无法恢复，或者只能缓慢恢复到一定程度。但是，Mauthner细胞对轴突中部的损伤做出反应，能够快速，完全地再生。确实，在受伤后一周内，

这项新研究的第一作者，亚历山大·赫克博士说：“直到现在，在其他动物物种的中枢神经系统的任​​何地方都从未观察到这种神经元的快速再生。在这里，再生过程通常会持续数周或数月。”动物生理学系成员。这一发现显然证明了科学界普遍认为Mauthner细胞无法再生的观点。

但是，观察到斑马鱼的逃避反应在再生后很快就完全完好无损，并不一定证明Mauthner细胞具有功能再生能力。斑马鱼中的其他神经元有可能能够诱导这种挽救生命的逃避行为，从而接管Mauthner细胞丧失的功能。但是，正是这种可能性被2020年1月由PNAS的Stefan Schuster博士领导的拜罗伊特生物学家发表的研究结果所排除。他们首次证明只有Mauthner细胞控制着逃逸行为。的斑马鱼。如果轴突被不可逆转地破坏，则鱼中没有其他细胞能够弥补损失。

“ Mauthner细胞现在为我们提供了研究对同一神经系统内单个细胞的损伤做出非常不同反应的可能性：一方面缺少再生过程或过程不充分，另一方面再生充分而牢固。令人惊讶的是，这些损伤导致这种矛盾反应的轴突之间的距离并不遥远，阐明其原因是令人兴奋的研究领域，其中还包括鉴定活跃于神经元再生的基因。为何Mauthner细胞无法发生再生过程的原因，我们也许也能够更好地了解阻止人类神经元再生的机制。”