在一项发表于《Nature》期刊上的新研究中，加州理工学院的研究人员揭示了交感神经系统中存在多个具有器官特异性支配的神经元群体，并展示了它们如何精确地控制不同内脏器官的功能。这项由Yuki Oka领导、其研究生Tongtong Wang为主要贡献者的研究挑战了传统观念，即交感神经系统是一个统一网络，广泛影响各个器官，而是证明了该系统内部存在着高度专业化的子网络。
Oka实验室专注于探索大脑与身体之间的协作机制，特别是维持体内平衡的关键信号通路。之前的工作已经发现了从身体到大脑传递水合水平信息的路径，但关于大脑如何调节其他生理反应（如“战斗或逃跑”响应）知之甚少。研究人员指出，尽管自主神经系统的结构和基本功能早已为人所知，但对于其中神经元的具体多样性和功能特性却了解有限。
在这项研究中，Wang结合使用了单细胞RNA测序和空间转录组分析技术，深入研究了小鼠体内支配腹部器官的主要交感神经节细胞的基因表达模式。结果显示，至少有两个不同的神经元群体分别靶向胃肠道和包括胰腺及胆道在内的分泌区域。这些发现表明，交感神经系统能够以模块化的方式对每个器官进行精细调整，而不干扰其他器官的正常运作。
为了进一步验证这些神经元群体的功能，研究人员利用转基因小鼠模型进行了实验，特别关注胆汁分泌这一过程。胆汁是由肝脏产生的消化液，对于脂肪消化至关重要。通过开发一种微流体设备(http://www.maoyihang.com/sell/l_4/)，可以在纳米尺度上检测体内胆汁分泌的变化，Oka团队发现一类交感神经元抑制了消化液的分泌，同时促进了胰高血糖素的释放，这是一种重要的升糖激素；而另一类神经元则能独立地减缓肠道蠕动，即肠道肌肉推动食物前进的动作。
Oka解释说：“我们发现的这种模块化安排意味着人体可以对每个器官的活动进行微调，而不会影响其他器官的功能。这是一个以前未被充分认识到的控制层次。”
这一发现不仅加深了对交感神经系统复杂性的理解，也为未来治疗涉及特定器官功能障碍的疾病提供了新的可能性。例如，在糖尿病或胃肠动力障碍等病症中，针对特定的神经通路可能成为一种有效的干预手段。此外，这项工作还强调了大脑-身体之间复杂的信号交流网络的重要性，特别是在处理和响应各种应激源时的作用。
随着更多研究的展开，科学家们有望更好地理解大脑如何整合来自环境和内部状态的不同信号，并据此协调适当的生理反应。这将有助于开发出更精确且个性化的治疗方法，改善患者的健康状况。
**图片说明：**
- **WGA逆行示踪定量**：展示了通过WGA（小麦胚芽凝集素）标记技术对八个不同器官部位左侧和右侧结节神经节中交感神经元分布情况的量化分析。
这项突破性研究标志着我们在理解交感神经系统及其对内脏器官精确调控方面迈出了重要一步，为未来的医学研究和临床应用开辟了新的道路。
