科技日报记者 张梦然
美国科学家日前绘制出首张详细的动物鼻腔嗅觉受体分布图，为理解这一感官机制提供了关键基础。这项由哈佛大学医学院研究团队完成的工作，揭示了嗅觉受体在鼻子内具有高度有序的空间组织结构，而非以往认为的随机分布。相关研究成果28日发表于《细胞》期刊。
嗅觉在感知环境、预警危险、增强味觉及唤起记忆等方面扮演着不可或缺的角色。然而，与其他感官相比，其生物学基础的研究却相对滞后。视觉、听觉和触觉的受体在大脑中的映射关系已被阐明，但嗅觉系统因复杂性更高，例如小鼠拥有约2000万个嗅觉神经元，表达超过一千种不同的受体，其内在秩序一直未被揭示。
团队结合单细胞测序与空间转录组学技术，对超过300只小鼠的约550万个神经元进行了大规模分析。他们发现，表达特定类型嗅觉受体的神经元并非散乱分布，而是从鼻腔顶部到底部，形成紧密、重叠的水平带状结构。这种高度组织化的受体“地图”在不同个体间保持一致，并且其组织形式与大脑嗅球中的气味信息处理图谱相呼应，暗示了从外周感受器到中枢神经系统的有序信息传递路径。
这一发现挑战了此前的主流观点，即嗅觉受体在鼻腔中的表达主要是随机的。研究发现，鼻腔内存在的维甲酸浓度梯度，引导着神经元根据其所在的空间位置表达相应的受体类型。人为改变维甲酸水平会导致整个受体图谱发生向上或向下的位移。
另一项同期发表在《细胞》的独立研究，也得出了与之吻合的结论，进一步支持了嗅觉系统存在精细空间组织的观点。
这项基础性发现为嗅觉研究领域填补了长期存在的知识空白，也为开发针对嗅觉丧失的有效疗法提供了不可或缺的生物学基础。
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