一项由耶鲁医学院团队发表在《分子与细胞神经科学》上的最新研究,深入揭示了嗅觉神经回路的分子机制。长期以来,嗅觉细胞黏附分子(OCAM)被认为是嗅觉神经元轴突生长及定位到嗅球的关键蛋白。然而,该研究发现OCAM的作用更加专一,主要负责协调嗅球内球状体(glomeruli)内的神经连接。
嗅觉神经元在鼻腔中表达多达1000种不同的受体,用于识别各种气味。这些神经元的轴突会聚到大脑嗅球,形成球状体结构。气味信息随后被传递到大脑多个区域。
球状体通常分为两个功能区:一是嗅觉轴突与投射神经元连接,后者将信号传递到高级皮层区域;二是嗅觉轴突与中间神经元连接,通过调节投射神经元的活动实现信息整合。
在缺失OCAM蛋白的转基因小鼠中,这两个功能区不再明显分隔,不同类型的神经连接出现混合。研究者Charles Greer教授指出,这种分隔可能有助于协调球状体内的神经活动。
值得注意的是,缺乏OCAM的小鼠表现出更敏锐的嗅觉,能够检测极低浓度的气味,但可能无法区分不同气味。下一步,团队将进一步研究OCAM是否直接决定球状体的分隔机制,并探索其作用机制。
该研究为理解嗅觉神经回路的精细结构和功能提供了重要线索,有望推动嗅觉障碍等相关疾病的基础研究。
作者包括Charles Greer(耶鲁大学神经生物学与神经外科)、Andreas Walz和Peter Mombaerts(洛克菲勒大学)、Helen Treloar(耶鲁大学)。部分研究由美国国立卫生研究院资助。
参考文献:
Molecular and Cellular Neuroscience 34: 1-14 (May/June, 2006)
Yale News Releases: http://www.yale.edu/opa