青蛙在水里和陆地上过着“双城”生活,它们一生中会使用很多呼吸技巧——借助鳃、肺和皮肤。
现在,德国明升体育app家已经开发出另一种方法,通过将藻类引入蝌蚪的血液为其提供氧气,从而帮助蝌蚪“呼吸”。10月13日,发表在细胞出版社(Cell Press)旗下期刊iScience(《交叉明升体育app》)上的这种方法,能提供足够氧气有效地拯救缺氧蝌蚪大脑中的神经元。
论文通讯作者、慕尼黑大学的Hans Straka说:“藻类实际上产生了大量氧气,可以让神经细胞恢复明升m88。对许多人来说,这听起来像科幻小说,但这只是生物学方案和生物学原则正确结合的结果。”
Straka当时正在研究非洲爪蛙蝌蚪大脑的氧气消耗情况,一次与植物学家的午餐谈话激发了他将植物生理学与神经明升体育app结合起来的想法:利用光合作用的力量为神经细胞提供氧气。
这个想法似乎并不牵强。在自然界中,海藻和谐地生活在海绵、珊瑚和海葵中,为它们提供氧气甚至营养物。为什么像青蛙这样的脊椎动物没有这种“帮手”呢?
为了探索相关可能性,研究小组将绿藻(衣藻属)或蓝藻细菌(聚囊藻)注入蝌蚪的心脏。随着心跳,藻类缓慢地穿过血管,最终到达大脑,将半透明的蝌蚪变成了明亮的绿色。照射在这些蝌蚪身上的光线促使这两种藻类向附近的细胞泵出氧气。
在使藻类分布到大脑后,研究人员将蝌蚪的头部分离出来,放入一个含有必要营养物质的“氧气泡泡浴”中,这些营养物质能保存细胞功能,从而使研究小组监测头部神经活动和氧气水平。
当研究人员消耗掉“泡泡浴”中的氧气时,蝌蚪头部的神经停止活动并陷入沉寂。然而,用光照射该头部后,在15到20分钟内,神经活动重新启动,这比在没有海藻的情况下补充氧气要快两倍。恢复的神经也表现得和缺氧前一样好,甚至更好,这表明研究人员的方法是快速和有效的。
“我们成功地证明了这种方法十分可靠和强大。”Straka说,“当然,这并不意味着你最终可以应用它,但这是启动其他研究的第一步。”
虽然研究人员认为,该发现可能会在某一天为中风或缺氧环境(如水下和高海拔)引发的疾病带来新疗法,但藻类还远没有准备好进入人体血液循环。研究小组计划观察注入的藻类能否在蝌蚪体内存活,并在不引起宿主有害免疫反应的情况下继续生产氧气。
Straka还表示,该研究将对其他研究分离组织或类器官的实验室有帮助。引入产氧藻类可以让这些组织茁壮成长,并提高它们的存活率,潜在地减少对活体动物的需求。
“你必须有新想法去探索,这也是推动明升体育app发展的方式之一。”Straka说,“如果你思想开放、思考仔细,突然之间,你就能从一个想法中看到所有的可能性。”(来源:明升手机版(明升官网) 唐一尘)
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