动物生下来就能站,人类幼崽为啥不可?

09-03 284阅读 0评论

任声权

一直以来,很多人存在这样的疑问,为什么牛、马等哺乳动物一出世就能站立,而人类却需求长期才干行走。有动物学家核算得知,婴儿原本需求在母亲腹中待18-21个月,才干到达其他动物出世时就具有的行走才干。由于骨盆的约束,人类胎儿均匀孕期只要9个月,便是出世后到一岁时,婴儿还不能行走。假如用科学的原理来解说,这就涉及到神经对肌肉的操控才干。

近来,美国加州大学圣地亚哥分校的研讨人员,无意中经过结构生物学“解锁”了神经对肌肉的操控才干。他们的研讨成果在世界期刊《天然》上宣布,这将为医治重症肌无力供给新思路。肌肉的发力是经过肌纤维缩短来完结的,这就需求运动神经元对骨骼肌进行操控,要害在神经肌肉接头,也便是运动神经元与骨骼肌肌纤维的衔接点。

关于神经肌肉接头的作业形式,科学家已研讨了一个多世纪,终究确认了运动神经元末梢开释的乙酰胆碱,像钥匙相同将骨骼肌肌肉细胞上的乙酰胆碱受体翻开,敞开了肌纤维的激烈缩短。

在最新研讨中,科学家们选用冷冻电镜技能取得了肌肉乙酰胆碱受体在结合或不结合乙酰胆碱时的高分辨率三维结构。这项作业的应战首要来自样本的获取。乙酰胆碱受体在骨骼肌中的分量占比极低,假如要从人类肌肉中别离,很难取得满足的安排样本。所以,研讨人员想到了简单获取乙酰胆碱较多的牛肉,转而从牛胚胎中获取肌肉,终究从每千克牛肉中取得了30微克纯化的乙酰胆碱受体。

在研讨肌肉乙酰胆碱受体的高清三维结构图后,科研人员意外发现,从同一个胚胎安排样本中能够一起看到两种版别的受体:一种是未老练的胚胎版别,一种是老练的神经肌肉接头版别。两个版别的亚基组成存在差异。

一般来说,跟着神经肌肉接头逐步发育老练,乙酰胆碱受体需求完结亚基转化,但怎么从胚胎型转变到老练型的结构原理并不清楚。而现在研讨人员清楚地在牛胚胎前期的肌肉安排中看到两种版别的乙酰胆碱受体,一种促进神经末梢与肌肉构成衔接,另一种能够操控肌肉的缩短。

与此一起,像牛、马这样的哺乳动物出世当天就能行走的疑问便得到回答:从肌肉来看,本来牛、马早在出世前就完结了乙酰胆碱受体亚基组成的发育转化,构成了老练的神经肌肉接头,而人类操控骨骼肌缩短的才干并不是一出世就有的。人类在刚出世的几个月里,肌肉协调性很差,一般需求一年左右的时刻才干构成老练的神经肌肉接头。

该研讨正式解锁了神经肌肉接头的作业形式,为重症肌无力患者带来福音,由于它的本源便是神经肌肉接头受到了损坏,导致患者无法有用操控骨骼肌缩短发力。

(作者系健康管理师、安徽省科普作家协会会员)

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