胰岛素是修复嗅觉神经元所必需的

胰岛素是修复嗅觉神经元所必需的
新神经元对胰岛素信号的高度依赖。来源:莫奈尔化学感官中心,eNeuro

研究人员早就知道,胰岛素在某些类型的神经元的再生和生长中起着至关重要的作用,这些神经元将环境感觉信息传递给我们的大脑,比如视觉。然而,他们对胰岛素在嗅觉中的作用所知相对较少。现在,莫奈尔化学感觉中心的研究人员已经表明,胰岛素在未成熟嗅觉感觉神经元(OSNs)受伤后的成熟过程中起着关键作用。该小组在《科学》杂志上发表了他们的发现eNeuro本月早些时候。

“我们的研究结果表明,这是可行的第一作者Akihito Kuboki医学博士说,他是约翰内斯·瑞瑟特博士实验室的博士后。

由于知道胰岛素是身体视觉神经元修复途径的一部分,Kuboki怀疑这种激素也可能在损伤后OSNs的成熟中发挥作用。他还指出,在大脑的嗅觉区域有许多胰岛素受体。考虑到这些因素,Kuboki得出结论,胰岛素可能也与嗅觉有关。

Kuboki说:“虽然科学家们还不清楚它是如何工作的,但我们知道胰岛素在防止细胞死亡中起着关键作用。”“如果胰岛素水平降低,细胞极易死亡,会导致嗅觉丧失"他正在进行这一研究,以阐明为什么糖尿病患者经常遭受嗅觉丧失或嗅觉丧失。

研究小组通过诱导小鼠患1型糖尿病来降低到达OSNs的循环胰岛素水平。减少的胰岛素干扰了OSNs的再生,导致嗅觉受损。通过比较成熟的osn的数量以及osn的轴突到达嗅球的程度,他们分析了鼻腔内嗅觉组织和嗅球的结构是如何受损的。该研究小组还记录了鼻腔中鼻腔内一氧化氮氮源中气味诱发的反应。在一项嗅觉引导的行为任务中,老鼠需要根据他们的嗅觉能力找到饼干作为奖励,测量嗅觉功能。

此外,该团队还破坏了在哺乳动物中具有独特再生能力的神经网络。这种方法使研究人员能够询问osn是否需要胰岛素来再生,他们发现这是正确的。更重要的是,他们发现osn在受伤后8到13天内极易受到胰岛素剥夺引起的细胞死亡的影响。这表明在关键阶段,新生成的osn依赖于胰岛素。他们还发现,必须在神经元生长的这个关键时间点应用胰岛素来再生osn,才能恢复老鼠的嗅觉。

同样重要的是,该团队发现胰岛素促进1型糖尿病和非糖尿病小鼠再生OSNs的再生。“即使在非糖尿病小鼠中,我们也发现胰岛素可以促进OSNs的再生,这表明这可能是一种治疗非糖尿病患者嗅觉功能障碍的方法,”Kuboki说。具体来说,该团队只研究了1型糖尿病小鼠损伤后OSN的再生过程,没有研究2型糖尿病的影响,但计划在未来进行研究。

“我们的研究结果表明,胰岛素在诱导osn严重损伤后需要再生时发挥了重要作用在许多osn中,”Kuboki说。“因此,我们希望胰岛素喷雾剂有可能应用于治疗各种原因造成的损失,包括头部创伤和病毒感染。”


进一步探索

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更多信息:Akihito Kuboki等,损伤后新产生的嗅觉神经元的胰岛素依赖性成熟,eNeuro(2021)。DOI: 10.1523 / eneuro.0168 - 21.2021
引用胰岛素对修复嗅觉神经元是必要的(2021年5月17日
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