近日，欧洲神经科学杂志（European Journal of Neuroscience）发布了一项重要研究，揭示了非洲爪蟾（Xenopus laevis）幼虫嗅觉神经网络在嗅觉神经切断后能准确再生。这项研究由德国吉森大学动物生理学研究所的Sara J. Hawkins博士及其团队完成，研究表明，非洲爪蟾幼虫的嗅觉系统在受损后能够高度精确地恢复其结构和功能。

 

### 研究背景

 

在所有脊椎动物中，嗅觉上皮（OE）具有终生神经元更新的独特特性。嗅觉受体神经元（ORN）不断通过上皮干细胞的增殖和分化进行更新，从而维持嗅觉功能。当这些神经元受损时，它们的轴突需要重新连接到嗅球（OB）以传递嗅觉信息。

 

### 研究方法

 

研究团队对切断嗅觉神经（ON）后的非洲爪蟾幼虫进行了长达7周的观察。他们通过功能性钙成像技术记录了ORN轴突末端在嗅球中的活动情况，并通过行为实验检测了嗅觉导向行为的恢复情况。

 

### 研究结果

 

1. **结构再生**：在切断嗅觉神经7周后，嗅球中的两个功能和空间上不同的嗅球簇再次形成，类似于未受损的幼虫。

2. **功能恢复**：恢复后的嗅球展示了与未受损幼虫相同的嗅觉反应调节模式。此外，切断嗅觉神经后消失的特征性嗅觉导向行为在7到9周的恢复期后也得到了恢复。

3. **行为实验**：通过行为实验，研究人员发现，尽管在嗅觉神经切断后的3到5周内，幼虫的嗅觉导向行为没有显著恢复，但在7到9周后，幼虫重新表现出对气味刺激的行为反应。

 

### 结论

 

该研究表明，非洲爪蟾幼虫的嗅觉系统在受损后具有高度的再生能力，不仅能够恢复其结构，还能够恢复其功能性嗅觉导向行为。研究成果不仅加深了我们对嗅觉系统再生机制的理解，也为其他脊椎动物的神经再生研究提供了重要参考。

 

### 研究团队和资助

 

此次研究由吉森大学、南安普顿大学和美因茨大学的多名科学家共同完成，并获得了德国研究基金会（DFG）的资助。

 

这项研究的发表，进一步推动了对嗅觉系统和神经再生的科学理解，为未来在神经损伤治疗领域的应用奠定了基础。

 

**参考文献**

 

Hawkins, S. J., Gärtner, Y., Offner, T., Weiss, L., Maiello, G., Hassenklöver, T., & Manzini, I. (2024). The olfactory network of larval Xenopus laevis regenerates accurately after olfactory nerve transection. *European Journal of Neuroscience*. DOI: 10.1111/ejn.16375.