科学家发现新的细节的嗅觉如何发展
狗,以极其敏锐的嗅觉,可以训练他们使用他们的敏感的嗅探器找到毒品、炸弹、臭虫、失踪的徒步旅行者,甚至癌症。在狗和其他动物依靠气味,至少有一个因素可能给他们一个优势是一张鼻腔组织。
在人类中,这个组织名叫嗅觉上皮细胞是一个平板衬的屋顶鼻腔。然而,狗嗅上皮形成一个复杂的迷宫,折叠和卷曲的骨突起,称为鼻甲,鼻腔中形成。嗅觉上皮细胞包含专业神经元结合气味分子和解读为向大脑发送信号气味。狗比人有数以亿计的神经元。以为这添加结构复杂性负责狗的优越的嗅觉能力。但是,令人惊讶的是,科学从来没有显示。
现在,圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现了新的细节的嗅觉上皮细胞的发展。新知识可以帮助科学家证明鼻甲和由此产生的嗅上皮的面积变大,狗闻到这么好一个明确的原因。
“我们认为的表面积表事项类型的动物气味和味道可以检测,”David m . Ornitz说,医学博士,博士,校友捐赠发育生物学教授。“一个原因我们认为这源于这些鼻甲的复杂性的差异。动物,我们认为是一个伟大的嗅觉非常复杂的鼻甲系统。”
该研究发表在《华尔街日报》8月9日细胞发育,也将有助于解决一个长期存在的进化问题:如何动物的嗅觉变得如此巨大的变量?这些能力来发散的方式在进化历史上仍是一个谜。这些信号可以帮助科学家理解梳理狗是如何进化的一个非凡的嗅觉系统和人类的伤口一个相对发育不良。
第一作者卢·m·杨Ornitz研究生的实验室,发现一种新发现的干细胞研究人员称为聚全氟乙丙烯细胞的表面积的大小控制嗅觉上皮。这些干细胞还发出特定的信号分子对底层鼻甲,告诉他们成长。上皮细胞之间的证据表明这信号串扰和鼻甲调节嗅觉系统最终的规模发展,有时会导致嗅觉上皮细胞与更大的表面积,如狗。
当干细胞不能正确信号,鼻甲和增长嗅觉上皮细胞表面积经历一个发展受阻。在实验室里研究这个,老鼠的嗅觉发育不良,在理论上,是较典型的老鼠去了解更多关于这些信号是如何管理最后的动物的嗅觉系统的复杂性。
“在我们的研究之前,我们不知道如何从一块微小的上皮细胞扩张细胞一块大布,发展与复杂的鼻甲,”杨说。“我们可以用这个来帮助理解为什么狗例如,有这样一个好的嗅觉。他们有极其复杂的鼻甲结构,现在我们知道一些细节关于这些结构发展。”
更多信息:卢·m·杨et al . FGF20-Expressing Wnt-Responsive嗅上皮细胞祖细胞调节潜在鼻甲增长优化表面积,细胞发育(2018)。DOI: 10.1016 / j.devcel.2018.07.010