Cell：神經元過程或能影響下一代

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眾所周知，線蟲因繁殖迅速，且基因組含有與人類基因組幾乎相同數量的基因，是被研究最廣泛的模式生物之一。

近日，以色列特拉維夫大學（TAU）的一項研究發現，在秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）中發現的一種機制使神經元能夠與生殖細胞通信，而生殖細胞含有傳遞給後代的信息（遺傳和表觀遺傳）。該研究已發表在《Cell》上，這是第一次確定可以跨代傳遞神經元反應的機制，這一發現對我們理解遺傳和進化有重大影響。

研究通訊作者、TAU George S. Wise生命科學院和Sagol神經科學院的Oded Rechavi教授說：「這種機制是由調節基因表達的小RNA分子控制的。我們發現，小RNA將神經元產生的信息傳遞給後代，並影響後代的各種生理過程，包括覓食的行為。」

這些發現與當代生物學中一條最基本的理論相悖。長期以來，人們一直認為，大腦活動對後代命運沒有任何影響。被稱為生物學第二定律的魏斯曼屏障理論認為，在生殖系中遺傳的信息應該與環境影響相隔離。

研究共同作者、Itai A. Toker解釋說：「過去，我們發現蠕蟲體內的小RNA可以產生跨代變化，但發現神經系統信息跨代傳遞的確是一項突破。神經系統在整合環境反應和身體反應方面的能力是獨一無二的。但它還能控制生物體後代命運的這一觀點非常令人驚訝。」

Rechavi教授解釋說：「我們發現，蠕蟲需要在神經元中合成小RNA，才能有效地被與基本營養物質相關的氣味吸引，從而尋找食物。父母神經系統中產生的小RNA影響了這種行為，也影響了許多生殖系基因的表達，這些基因至少持續了三代。」

換言之，無法產生小RNA的線蟲表現出缺乏識別食物的能力。當研究人員恢復了線蟲神經元中產生小RNA時，它們就會再次有效地轉向食物。儘管後代本身不具有產生小RNA的能力，但是這種覓食能力卻可以持續數代。

Rechavi教授總結道：「必須強調的是，我們還不知道這些現象是否會影響到人類。如果的確如此，那麼研究這種機制可能在醫學上有實際用途。許多疾病可能具有一些表觀遺傳學上的成分，深入理解非常規遺傳形式，對於更好地理解這些疾病，並設計更好的診斷和治療方法至關重要。」

Toker補充說：「觀察特定的神經元活動是否能夠影響遺傳信息，從而給後代帶來特定的優勢，這將是一件很有趣的事情。通過這條途徑，父母可能會在自然選擇的背景下傳遞對後代有益的信息。因此可能會影響有機體的進化過程。」

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