揭穿数十年来关于脊椎动物交感神经系统起源的误解

几十年来，研究人员认为七鳃鳗（类似鳗鱼的无颌鱼）没有交感神经元，而交感神经元是周围神经系统的一部分。交感神经系统由针对全身内脏器官的神经组成，包括心脏、胰腺和肠道。交感神经系统的持续活动是维持体内平衡所必需的，因为它调节心输出量、血糖监测和消化等过程。该系统还以介导脊椎动物的战斗或逃跑反应而闻名。

七鳃鳗，或 Petromyzon marinus，是我们今天最接近研究5.5亿年前进化而来的古代鱼类祖先的东西。爱德华·刘易斯（Edward B. Lewis）生物学教授兼贝克曼研究所所长玛丽安·布朗纳（Marianne Bronner）实验室的研究人员使用七鳃鳗来研究发育变化如何促进脊椎动物性状的渐进进化。现在，布朗纳实验室的新研究发现了七鳃鳗中的交感神经元，修改了交感神经系统进化的时间表。

“一百多年的文献表明，七鳃鳗缺乏交感神经系统，”布朗纳说。“令人惊讶的是，我们发现交感神经元确实存在于七鳃鳗中，但在七鳃鳗发育中出现的时间比预期的要晚得多。

这项研究由博士后学者布列塔尼·伊登斯（Brittany Edens）领导，并在4月17日发表在 《自然》杂志上的一篇论文中进行了描述。

布朗纳的实验室研究神经嵴细胞，这是一种脊椎动物特有的干细胞，在全身产生各种细胞类型。在这项研究之前，人们认为七鳃鳗缺乏最终构成交感神经系统的神经嵴衍生的前体或祖细胞。

布朗纳说，这是因为研究人员以前在七鳃鳗发育的早期就寻找交感神经系统的证据。例如，在鸟类中，交感神经系统在发育的前两三天形成，而许多其他脊椎动物在妊娠早期就发育出这些细胞。但是在七鳃鳗中，Edens和她的团队发现，神经嵴衍生的祖细胞（最终将产生交感神经元的祖细胞）仅在受精后一个月才首次出现，直到幼虫阶段的四个月左右才完全成熟为神经元。

虽然目前尚不清楚七鳃鳗的交感神经系统是否介导了与其他脊椎动物相似的战斗或逃跑行为，但这些发现表明，控制交感神经形成的发育程序在所有脊椎动物中都是保守的，从七鳃鳗到哺乳动物。

这篇论文的标题是“脊椎动物黎明时交感神经元的神经嵴起源”。除了Edens和Bronner之外，合著者还有博士后学者Jan Stundl和研究生Hugo Urrutia。资金由美国国立卫生研究院提供。Marianne Bronner是加州理工学院Tianqiao and Chrissy Chen神经科学研究所的附属教员。