新发现的果蝇细胞对触觉至关重要

导读 弗朗西斯克里克研究所的研究人员发现了一种新型细胞在果蝇皮肤触摸检测中的关键作用。触摸允许动物通过从外界收集信息来导航他们的环境。在

弗朗西斯克里克研究所的研究人员发现了一种新型细胞在果蝇皮肤触摸检测中的关键作用。

触摸允许动物通过从外界收集信息来导航他们的环境。在他们今天发表在《自然细胞生物学》上的研究中,Federica Mangione 博士和 Nicolas Tapon 博士阐明了触敏器官在发育过程中是如何组装的。

特别是,该团队研究了机械感觉刚毛的发育——在果蝇皮肤上发现的触觉毛发——类似于哺乳动物的毛囊。

他们发现,刚毛会向邻近的表皮细胞发送信号,以募集一种新的细胞类型,称为 F 细胞,它参与触摸感应。

使用先进的成像技术,该团队能够表征 F-Cell 的结构和特征,发现它们采用独特的形状包裹着触觉刷毛。

使用电生理记录——一种测量神经元对刺激反应的活动的技术——研究人员表明,F 细胞对刷毛功能很重要。当他们从表皮中移除 F 细胞时,神经元对触摸的反应大大减少。

使用行为分析(一种测量动物行为的方法),缺乏 F 细胞的果蝇也无法在轻轻触摸刚毛时用腿抓挠自己,表现出对触摸不敏感。

克里克研究所的博士后研究员兼第一作者 Federica Mangione 博士说:“识别、表征甚至命名一种新细胞类型的整个过程非常令人兴奋。我注意到每个刚毛旁边的一个表皮细胞与其相邻的表皮细胞显着不同,然后随着它改变形状并缠绕在其他细胞上而被并入刷毛本身。显示它是成年果蝇触觉所必需的,这真是一个激动人心的时刻。”

克里克细胞凋亡和增殖控制实验室组长 Nic Tapon 博士说:“我们使用了苍蝇的触觉鬃毛,因为它是理解触觉的一种容易理解的方式——鬃毛与我们自己的毛囊起着类似的作用。我们我们非常惊讶地发现了一种新的细胞类型,因为表皮是一种经过充分研究的结构,尽管这些结构在开发过程中是如何构建的还不是很清楚。要回答 F 细胞是否对触摸感应很重要这一最重要的问题,通过在克里克大学和牛津大学的合作,我们能够将两个不同的领域——表皮发育和感觉生物学——联系起来,给出一个非常明确的答案。”

从发育的角度来看,触觉还没有得到很好的理解,触觉下降是衰老和阿尔茨海默病等神经退行性疾病期间的一个主要问题。患有自闭症谱系障碍的人也会经历触觉改变。

通过发现专门的非神经细胞对果蝇的触觉敏感度至关重要,研究人员希望这可以增加我们对哺乳动物乃至人类触觉的理解。

Federica Mangione 博士说:“关于触觉如何发展以及特化细胞在触觉感知中的作用,我们还有很多需要了解的地方。哺乳动物体内有特化的表皮细胞,如 Merkel 细胞,但我们还没有知道是否有直接等同于 F 细胞的细胞。需要更多的研究来了解这些令人兴奋的细胞类型的生物学特性以及它们如何参与感知触觉——无论是在健康人还是生活在影响其触觉感知条件的人身上。”