UCLA解码气味影响果蝇幼虫造血干细胞功能机制

加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员在一项遗传学实验中发现，果蝇幼虫在毫无食物气味的环境中，诱导其淋巴结中的GABA水平下降，造血祖细胞开始分化。因此，研究人员指出，果蝇的嗅觉也能影响造血祖细胞的命运。相关文章发表于2013年11月21日的《Cell》杂志上。

嗅觉是果蝇幼虫觅食能力的关键，能够帮助幼虫在竞争性环境中生存下来。研究显示，无法感知气味会使果蝇幼虫的造血祖细胞成熟，分化为能建立保护性免疫应答的细胞。

“此前人们认为，果蝇幼虫的嗅觉系统只是一个感觉器官，允许幼虫找到食物并获得足够的营养，"洛克菲勒大学的LeslieVosshall评价道。“嗅觉能够如此直接的与血细胞分化联系起来，非常令人惊讶。"

嗅觉对造血作用的影响探究

为了研究嗅觉对造血作用的影响，加州大学的UtpalBanerjee等人进行了遗传学实验，使用Gal4/UAS系统在特定细胞和组织中控制基因的表达，并通过RNA干涉对相关基因进行YZ。研究人员发现，激活嗅觉受体神经元，会促使下游脑细胞分泌GABA进入血液。GABA是一种化学物质，参与神经通讯和发育的信号传递。

研究显示，GABA可在淋巴结激活造血祖细胞上的受体，淋巴结是免疫系统的器官。受体激活导致造血祖细胞中的钙离子水平上升，使祖细胞保持其不成熟状态。

随后，研究人员在毫无食物气味的环境中培养果蝇幼虫，发现其淋巴结中的GABA水平下降，造血祖细胞开始分化。“这项研究将动物的生理机能，与环境中的资源联系了起来，"Vosshall说。“食物的存在可以调节造血作用，这可能是动物的一种保护机制。"

GABA也存在于人类血液，可以结合人类造血干细胞上的受体。不过研究人员指出，应当先明确气味对成年果蝇造血作用的影响，然而才能将这一发现推广到其他动物甚至人类。“有些小鼠种系无法感知气味，可以成为理想的研究对象，"Vosshall说。“此外，也可以研究先天性嗅觉缺失的人，以及嗅觉退化的老年人。"

“果蝇的许多系统都在进化中发生了改变，"哥伦比亚大学的StephenEmerson评论道，“如果外部气味真的能影响鼠类或人类的造血作用，我会感到非常惊讶。因为我认为进化没有理由长期保留这种机制。"

原文摘要：

Drosophilahematopoieticprogenitormaintenanceinvolvesbothnearneiorandsystemicinteractions.Thisstudyshowsthatolfactoryreceptorneurons(ORNs)functionupstreamofasmallsetofneurosecretorycellsthatexpressGABA.Uponolfactorystimulation,GABAfromtheseneurosecretorycellsissecretedintothecirculatinghemolymphandbindstometabotropicGABABreceptorsexpressedonbloodprogenitorswithinthehematopoieticorgan,thelymphgland.TheresultingGABAsignalcauseshighcytosolicCa2+,whichisnecessaryandsufficientforprogenitormaintenance.Thus,theactivationofanodorantreceptorisessentialforbloodprogenitormaintenance,andconsequently,larvaeraisedonminimalodorenvironmentsfailtosustainapoolofhematopoieticprogenitors.ThisstudylinkssensoryperceptionandtheeffectsofitsdeprivationontheintegrityofthehematopoieticandinnateimmunesystemsinDrosophila.源自：《Cell》

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