研究探讨了神经元控制nausea-like反应

在某种程度上,每个人都经历了恶心。是否发生后不明智地吃块披萨或者一个星期作为严重感染的伴奏,恶心,令人不安的感觉围绕着胃体内是一个错误的信号,通常预示着一轮呕吐。

大多数时候,恶心只是暂时的。但对于一些人来说,如某些化疗方案,它可以严重的慢性甚至危及生命时,它可以防止病人坚持治疗。

在一项新的研究发表在神经元现在,哈佛大学医学院的研究人员识别和特征神经元调节nausea-like在老鼠的反应。当这些神经元实验,nausea-like反应可以激活不管接触nausea-triggering物质。没有这些神经元,nausea-like反应毒药丢失。

结果阐明了恶心的感觉和现在的新目标的设计改进,更精确的antinausea药物。

“每个人都知道什么恶心的感觉,但它在分子和基因水平,很大程度上是神秘的“说该研究的通讯作者,斯蒂芬•Liberles教授细胞生物学HMS Blavatnik学院。“通过识别神经元类型的核心这一现象,我们现在可以研究它是如何工作和设计更好的方法来控制它的未来。”

Liberles和同事,领导的这项研究的第一作者,Chuchu张研究员在HMS细胞生物学,开始了他们的调查看恶心的一个地区postrema大脑的区域。

位于脑干,面积postrema一直伴随呕吐,是一种罕见的部分大脑的血脑屏障外,可以监视血源性的化学物质。这被认为允许该地区postrema检测血液中的有害物质或危险信号,当它作为一个警钟。

直到现在,区域内的不同类型和功能的细胞postrema仍不清楚。在他们的研究中,张Liberles和他们的团队建立了一个阿特拉斯的细胞类型,使用single-nucleus RNA序列描述基因表达在成千上万的个人区域postrema细胞从老鼠。

圆润的技巧

atlas透露,只有少数postrema不同神经元类型的区域。特别感兴趣的是神经元GLP1R表达,细胞表面上的受体蛋白质,先前的研究已经与血糖和控制需求。

调查是否这些神经元在恶心中发挥作用,研究者必须首先评估如果老鼠真的经历的感觉。他们通过添加樱桃或葡萄香料添加到动物的饮用水。

然后他们给老鼠一种无害的物质或一个恶心。如果鼠标感到不安,它会很快把水果风味和消极的感觉和避免它,类似于人类发展食物厌恶吃讨厌的东西。

研究人员测试了几种不同的物质,包括氯化锂和脂多糖,与细菌产生的毒素食物中毒。正如预期的那样,所有测试物质导致老鼠厌恶强烈的味道。

GLP1R神经元实验移除时,然而,老鼠停止开发风味厌恶的大部分substances-an观察正常,建议他们不再经历了低迷。

该小组还实验了GLP1R神经元。他们发现小鼠GLP1R激活神经元就会获得强烈的味道厌恶即使他们没有接触到反胃的物质。

“我们使用技术激活这些神经元,本质上是诱使用户思维有毒素,”张说。“这导致条件避免味道,强有力的证据表明这些神经元之间的连接和恶心的反应。”

额外的分析显示,GLP1R神经元连接到许多其他的大脑区域,包括一个叫做parabrachial核,也一直被视为一个中心痛苦和厌恶。这可能是区域postrema神经元如何帮助诱导条件flavor-aversion记忆,张说。

该小组还发现,GLP1R神经元表达了许多其他细胞表面受体,受体GFRAL等。有趣的是,删除这个子集的神经元导致老鼠停止开发风味厌恶只有氯化锂和脂多糖。

这表明一个“分工”postrema神经元之间的区域,与不同神经元类型负责检测和对不同物质敲响了警钟。

下一代

研究发现存在大量的数据来帮助科学家更好地理解恶心、毒素或药物引起的感觉如何,以及如何控制造福患者,作者说。

例如,研究小组发现,某些神经元表达了一个叫做CaSR calcium-sensing受体。cinacalcet这个受体的目标药物,用于治疗激素失衡在慢性肾脏疾病患者和其他条件。

恶心是这种药物的主要副作用,所以研究小组测试区域postrema神经元是否参与。给老鼠cinacalcet导致flavor-aversion行为,可以避免当GLP1R神经元被移除。这表明CaSR受体也可能扮演一个角色在nausea-like postrema神经元反应区域。

“恶心是一个非常不愉快的感觉,和当前antinausea药物并不完美,”张说。“许多人仍然体验恶心在癌症治疗,怀孕,所以更好的理解和治疗恶心是一个非常重要的临床需要。”

许多问题在恶心这些神经元及其作用依然存在,作者说。例如,目前尚不清楚在血流信号区域postrema神经元响应。他们当前的工作模式是,毒素或药物损害身体,引发的化学物质的释放到血液中,区域postrema神经元受体检测。

此外,研究人员指出,他们目前的工作集中在兴奋性神经元,而当激活,激活其他神经元。的阿特拉斯地区postrema细胞识别许多其他类型的细胞,包括抑制性神经元,抑制其他神经元的活动。研究小组正在调查这些恶心的其他细胞类型的功能反应。

“一些最令人兴奋的和重要的发现在神经科学涉及感官受体的鉴定,这两个外部和内部,“Liberles说,霍华德·休斯医学研究所研究员。“虽然已经有了很大的进步在理解神经元重要感觉像饥饿、口渴和饱腹感、恶心的神经元相关仍不明确。”

“我们仍然有很多事要做了解的感觉恶心出现在分子、神经和细胞水平,”Liberles补充道。“有许多下一代的问题通过这些发现。”

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