Чувствительность запаха ресничек зависит от расположения и длины в носовой полости, обнаружили исследователи Пенна.
Добавить в закладки
Статьи

Чувствительность запаха ресничек зависит от расположения и длины в носовой полости, обнаружили исследователи Пенна.

Как и волосы, на которые они похожи, реснички бывают разной длины, от коротких до длинных. Но в отличие от волос на голове, длина сенсорных ресничек нервных клеток в нашем носу имеет гораздо большее, чем просто косметическое значение. Группа исследователей из Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании обнаружила зависящую от местоположения модель длины ресничек в носовой полости мыши, которая влияет на чувствительность к запахам. Открытие также может иметь важные последствия для изучения зрения и осязания. Их работа была опубликована на этой неделе в журнале Current Biology перед выходом в печать .

Обонятельные сенсорные нейроны с более длинными ресничками и более высокой чувствительностью расположены в сильно стимулированных областях носа.

Изображение создано Розмари Чаллис, Кай Чжао и Минхонг Ма из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета; Текущая биология

Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете

Система здравоохранения Пенсильванского университета

Хотя исследовательская группа во главе с Минхонг Ма, доктором философии , доцентом нейробиологии, изучает обонятельную систему в течение многих лет, это новое открытие было счастливой случайностью. Команда исследовала потенциальную роль конкретного гена в созревании обонятельных сенсорных нейронов (OSN) у мышей. Поскольку рост ресничек OSN является важной вехой в определении зрелости клеток, Ma и ее коллеги уже изучали длину ресничек в носовой полости мышей.

«Мы неожиданно обнаружили поразительный градиент длины ресничек, при котором клетки в передней части носа имеют гораздо более длинные реснички, чем в задней», — сказал Ма. «Открытие того, что эти более длинные и более чувствительные обонятельные реснички расположены в областях носовая полость, где они могут обнаруживать больше молекул, может дать важные подсказки о том, как такие клетки работают в других сенсорных системах. Многие другие типы клеток используют реснички для обнаружения внешней стимуляции, например фоторецепторы в глазу и эпителиальные клетки в почках. Мы надеемся что наша работа будет основываться на работе других, чтобы лучше понять, как клетки используют свою «антенну» для обнаружения стимулов и, в конечном итоге, пролить свет на болезни с повреждением ресничек ».

По мере того, как исследователи исследовали OSN более подробно, они были взволнованы, обнаружив, что пространственная организация клеток в носовой полости соответствует чувствительности клеток к поступающим запахам, таким как химическое вещество гвоздичного масла, которое они использовали, и имеет много общего с другими сенсорными системами. . Хотя реснички являются частью почти всех клеток млекопитающих, многие детали того, как они работают, например, как их индивидуальные формы связаны с функцией, остаются неизвестными.

Используя набор микроскопических, вычислительных, физиологических и генетических методов, команда исследовала более подробно, какие факторы создают наблюдаемые закономерности. Реснички на OSN нижней стороны носовой полости не имели значительного градиента длины, в отличие от заметной локально-зависимой разницы в длине, наблюдаемой в верхней части носовой полости.

Команда спросила, может ли разница в длине быть связана с количеством стимуляции, которую каждый OSN получает в определенном месте. Они обнаружили, что более длинные реснички определенно расположены в областях, которые получают больше молекул запаха, и что более длинные реснички более чувствительны. Но хотя внешняя стимуляция действительно влияет на длину, общая картина всей носовой полости присуща и устанавливается при рождении, независимо от внешних факторов.

«Наше исследование предполагает, что если вы лишите одну ноздрю воздушного потока и запахов, то реснички во всех областях этой ноздри вырастут длиннее», — объяснила Ма. «Интересно, однако, что градиент длины ресничек остается неизменным, хотя и с более длинными ресничками в целом. Эти данные предполагают, что стимуляция может модулировать длину ресничек, но не требуется для установления паттерна ».

Поскольку внутриклеточная сигнальная молекула циклического АМФ (цАМФ) может регулировать длину ресничек в различных клетках, включая OSN, исследователи изучили эффекты устранения ключевого фермента, ACIII (аденилилциклазы типа III) в этом пути. У мышей, лишенных ACIII, обнаружено значительное нарушение структуры длины ресничек с заметно укороченными или отсутствующими ресничками. Между тем, нормальные контрольные мыши имели более высокую экспрессию гена Adcy3 , что коррелирует с паттерном распределения длины ресничек.




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X