《自然》发表最新研究:交感神经元调控比想象更复杂
《自然》发表最新研究:交感神经元调控比想象更复杂
近日,加州理工学院的研究团队在国际顶级期刊《自然》上发表了一项突破性研究,揭示了交感神经系统的全新调控机制。这项研究首次系统性地展示了交感神经元在分子水平上的多样性及其对不同器官功能的特异性调控,为生物医学领域的研究提供了全新的视角。
自主神经系统是生命体内维持生理平衡的核心调控网络,分为交感神经系统和副交感神经系统。长期以来,自主神经系统被视为一种相对简单的“二元”调控机制:交感神经系统负责处理紧急状态的“战斗或逃跑”反应,而副交感神经系统主导平静时“休息与消化”功能。这种简化的模型为教科书和公众所熟知,但随着科学技术的进步,人们逐渐意识到交感神经系统的调控复杂性远超想象。
在这项研究中,加州理工学院Yuki Oka课题组的研究团队通过单细胞转录组测序、空间转录组学、遗传示踪、遗传功能性实验,揭示了CG-SMG中交感神经元在分子水平上的多样性,以及它们在功能上的内脏器官特异性。研究表明,CG-SMG中的神经元分为两大主要群体:一类投射至胃肠道,调控胃肠蠕动功能;另一组投射至肝脏和胰腺等分泌器官,负责消化代谢和激素分泌调控。这种器官特异性调控不仅体现了交感神经系统的复杂性,还揭示了其生物学意义:不同器官的功能分区调控使得身体能够更加高效地应对环境变化。
交感神经系统的模块化调控机制也为临床疾病的研究和治疗带来了启示。许多自主神经相关疾病,如高血压、糖尿病和消化系统紊乱等,都涉及交感神经系统的过度或异常活动。通过识别和干预特定神经通路,未来的治疗策略可以更加精准和个性化。
研究人员表示,“除了外界紧急情况的压力外,诸如低血糖、消极情绪等其他内部代谢和生理压力也会激活交感神经系统。在这些脑-体通路中,交感神经如何与副交感神经一起整合来自大脑的指令以调控全身器官,仍有许多未解之谜值得探索。”
这项研究不仅加深了我们对交感神经系统的认识,还为未来治疗高血压、糖尿病等疾病提供了潜在的新方法。研究的第一作者王童彤是一位才华横溢的博士生,她的工作为理解自主神经系统在健康和疾病中的作用开辟了新的道路。