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      線蟲可以在完全降解后重建肌肉和神經(jīng)元
      
			
      
				2019-03-29 09:24:53
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      科學家們可以從一種主要的大豆害蟲中了解人類神經(jīng)退行性疾病?這不是一個棘手的問題;答案在于大豆胞囊線蟲，已知兩類微觀蛔蟲中的一種已經(jīng)失去，然后在其生命周期中重新獲得活動。伊利諾伊大學的一項新研究解釋了它的工作原理。
      

      線蟲可以在完全降解后重建肌肉和神經(jīng)元
      

      “這是一種基本上經(jīng)歷神經(jīng)變性的動物，包括幾乎完全的肌肉萎縮，然后能夠在以后的發(fā)育中逆轉它。從人類健康的角度來看，我對這可能存在的可能性感到興奮，”助手Nathan Schroeder說道。伊利諾伊大學作物科學系教授和新研究的通訊作者。
      

      施羅德和他的研究小組采取了基本步驟，準確記錄了雄性和雌性大豆胞囊線蟲在幼年喂養(yǎng)階段的肌肉和神經(jīng)元如何退化。隨著線蟲進入成年期，雄性再次變得活躍，在土壤中蠕動以尋找雌性伴侶。所以研究人員也描述了這一點。
      

      施羅德說：“在失去活動能力的過程中，肌肉會收縮并遠離角質層或外骨骼。這就是為什么它們會變得癱瘓的原因。”“這在以前是不知道的。我們問道，'只是他們一旦開始喂食就不需要移動嗎?或者是否有結構性變化?'”
      

      除了肌肉萎縮外，研究人員還記錄了神經(jīng)元的退化和GABA的顯著減少，GABA是一種重要的神經(jīng)遞質，兩者都與大豆胞囊線蟲的肌肉活動有關。但隨著雄性開始進入成年期，他們的GABA水平飆升。從那里，肌肉和相關的神經(jīng)元開始重建。
      

      將這些發(fā)現(xiàn)應用于人類神經(jīng)退行性疾病可能還有很長的路要走，但這項研究可以為大豆病蟲害管理帶來重要的實際成果。大豆胞囊線蟲是美國和世界上最嚴重的大豆害蟲之一，每年造成超過10億美元的產量損失。利用這種機制，這似乎是大豆囊腫和根結線蟲獨有的，這項研究的另一個發(fā)現(xiàn)，對大豆產業(yè)來說可能是個好消息。
      

      “目前的控制策略是基于大豆的抗性。然而，在過去的30年中，相同的抗性來源已被使用，并且線蟲正在圍繞它發(fā)展，”施羅德說。“但現(xiàn)在我們知道男性如何能夠重建他們的肌肉系統(tǒng)，我們希望我們能夠弄清楚如何阻止它的發(fā)展。”
      

      研究人員建議開發(fā)一種控制策略，該策略將靶向大豆胞囊線蟲中的GABA結合受體，因為該化學物質似乎開始了雄性的肌肉恢復過程。由于GABA受體在動物中不同，因此必須特別為大豆胞囊線蟲配制化學控制劑。保持雄性不會重建肌肉會阻止它們前往并使久坐不動的雌性受精，從而對整個人群進行消毒。
      

      大豆胞囊線蟲的流動性的喪失和隨后的恢復多年來一直是個謎?，F(xiàn)在他已經(jīng)解決了這個問題，施羅德希望其他人能夠將這些生物的潛力視為重要的研究動物。
      

      “它們可能很小，但它們是動物，它們是復雜的生物，”他說。“讓我們不要只考慮傳統(tǒng)的模式生物，即小鼠，在那里你可以在實驗室中模擬神經(jīng)變性。相反，我們可以研究為了解決和逆轉神經(jīng)變性而進行的進化。”
      

      文章“久坐不動的植物 - 寄生線蟲H.甘氨酸中的不動性與神經(jīng)肌肉組織的重塑有關”發(fā)表在PLOS病原體中。作者包括來自伊利諾伊大學的Ziduan Han，Sita Thapa，Ursula Reuter-Carlson，Hannah Reed，Michael Gates，Kris Lambert和Nathan Schroeder。該研究由美國國立衛(wèi)生研究院(R01GM111566至NES)和美國農業(yè)部國家食品與農業(yè)研究所(ILLU-802-934至NES)資助。
      
			

			
        
      
			
      
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