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【CELL】中国科学家团队开创实验新范式,揭示中毒引起的恶心呕吐防御反应具体机制

sci写作 bionav 来源:讴瑞编译 Ori Editing 1周前 (11-22) 59次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

人体摄入有毒物质,大脑感知后,会启动防御反应,比如恶心、呕吐。

【CELL】中国科学家团队开创实验新范式,揭示中毒引起的恶心呕吐防御反应具体机制

这种肠-脑之间是如何配合启动防御反应的呢?

首先就要解答三个问题:

①肠道中是谁将毒素信息传递出去;

②迷走神经感觉神经元如何连接脑-肠;

③大脑中哪个关键神经元负责协调及传出防御反应回路;

中国科学家曹鹏团队首次揭示食物中毒诱导的脑-肠轴防御反应机制,解答了这些问题,成果发布于 CELL 中。

▶开创新的实验范式

以往由于啮齿动物不会呕吐,动物模型选的都是猫、狗之类的,而本团队发现小鼠虽不会呕吐但存在干呕行为,通过腹腔注射 SEA(葡萄球菌肠毒素 A)发现小鼠张嘴动作伴随着膈肌和腹部外斜肌的同步爆发样肌电图 (EMG) 活动,而干呕的神经机制与呕吐相似,这就奠定了往后可以通过小鼠食物中毒引发“恶心-呕吐”的实验范式研究大脑对毒素防御反应的分子和细胞水平机制研究的基础。

【CELL】中国科学家团队开创实验新范式,揭示中毒引起的恶心呕吐防御反应具体机制

食物中毒诱导的脑-肠轴防御反应机制

该研究在 SEA 诱导的小鼠干呕模型的基础上,发现肠嗜铬细胞(EC 细胞)会释放出迷走神经感觉神经元有反应的 5-HT,Htr3a+迷走神经元的一个子集传递信号至迷走神经背侧复合体(DVC)中的 Tac1+神经元,Tac1+ DVC 神经元分别通过腹侧呼吸组吻端(rVRG,rostral
Ventral respiratory group)和脑桥臂旁外侧核(LPB,
lateral
parabrachial nucleus)的发散投射来驱动类似干呕的行为和条件性味觉回避。

至此从分子机制角度揭示了脑-肠轴的与毒素引起的恶心呕吐有关的具体机制,为开发出更好的抗恶心化疗药物提供了新的靶点。

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