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苍蝇能帮助我们了解脑损伤吗

一项新研究发现,果蝇可能是学习影响人脑损伤和恢复的遗传途径的典范生物-

根据美国疾病控制与预防中心的估计,每年在美国估计有170万人遭受脑外伤(TBI)。这些伤害最常因摔倒而发生,但也可能由军事战斗,交通事故,接触运动或家庭虐待造成。最近,医生和研究人员越来越担心,即使是轻度的反复性脑外伤也可能产生长期的,意想不到的后果。

圣地亚哥州立大学唐纳德·P·希利生物科学中心的副教授金·芬利说,鉴于这些伤害的普遍存在,令人惊讶的是,可以钝化TBI危害的基因和细胞途径相对未知。由SDSU科学家领导的一项新研究最近发表在《科学报告》杂志上,该研究表明,将果蝇用作TBI模型可能是鉴定重要基因和途径的关键,这些基因和途径可促进神经系统的修复并使损害最小化。

该研究的主要作者芬利说:“果蝇实际上具有非常复杂的神经系统。”“它们也是令人难以置信的模型系统,已被用于遗传研究超过100年,最近又用于了解维持大脑健康的基因。”

在人类中,情绪变化,头痛和睡眠问题只是与轻度脑外伤相关的几种可能症状。这些症状的时间表可能相差很大:有些人受伤后会立即经历这些症状,而另一些人可能会在多年以后出现问题。

Finley指出,由于果蝇很快就会变老,因此观察果蝇可以使研究人员迅速研究创伤性脑损伤的长期后果。

她说:“人类可能需要40年才能发展出的特征会在两周内苍蝇发生。”

为了测试果蝇是否可以用来模拟颅脑创伤,Finley及其同事使用了一个自动化系统来剧烈摇动并伤害了成千上万的果蝇。

SDSU的兼职助理教授,该研究的另一位主要作者埃里克·拉特里夫(Eric Ratliff)解释说:“果蝇是从这种轻度的创伤中出来的,看上去完全正常。”“但是,苍蝇迅速开始显示出下降的迹象,类似于在遭受头部受伤的人中发现的问题。”

在他们的研究中,受伤的果蝇显示出对大脑内神经元的损害,以及一种称为高磷酸化Tau的蛋白质的积累,Tau是慢性创伤性脑病(CTE)的标志性特征。此外,受伤的苍蝇也开始失眠,其正常睡眠方式恶化。结果表明,对果蝇的创伤性伤害进行研究可能确实揭示了遗传和细胞因素,可以改善大脑对伤害的抵御能力。

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