嗅觉上皮是位于鼻腔内的专门上皮组织,负责感知气味。在人体中,这段组织的面积约为5平方厘米,位于鼻腔的顶部,距离鼻孔约7厘米。嗅觉上皮直接负责气味的探测,那么它是如何协同运作,让我们的嗅觉如此灵敏的呢?
嗅觉上皮由四种不同的细胞类型构成:
嗅觉感受神经元是嗅觉上皮中的感觉神经元。它们是双极性神经元,顶端的极端表达着气味受体,这些受体位于非运动纤毛的末端,这些纤毛伸展到空气中以与气味分子互动。当气味分子与受体结合后,这些化合物会被嗅觉腺分泌的液体溶解,传递至神经元。
嗅觉感受神经元的轴突会聚集形成嗅神经(CN I),传递嗅觉信息至大脑。
支持细胞类似于神经胶细胞,是位于嗅觉上皮顶层的非神经性细胞。这些细胞提供了代谢及物理上的支持,使得嗅觉系统能正常运行。支持细胞还可分为两类:持续细胞和微绒毛细胞。持续细胞提供代谢和结构支持,而微绒毛细胞则以不同的形态及生化特征与其它支持细胞区分开来。
基底细胞位于嗅觉上皮的基底层,是能够进行分裂并分化为支持或嗅觉细胞的干细胞。在嗅觉上皮的更新过程中,基底细胞扮演了至关重要的角色,每6至8周就会进行更新。
基底细胞可依其细胞及组织学特征分为两种:水平基底细胞和球状基底细胞。
刷细胞是带有微绒毛的柱状细胞,其基底表面与三叉神经的感觉神经末端相接触,专门负责一般感觉的转导。
嗅腺是位于嗅觉上皮下方的腺体,负责分泌蛋白质,以便将气味物质捕捉并溶解。这些分泌物的流动有助于从鼻腔中洗去过时的气味,不断保持我们的嗅觉清晰。
嗅觉上皮的来源可以追溯到胚胎发育阶段中的两个结构:鼻板和神经脊细胞。胚胎的嗅觉上皮结构较成人时期简单,发展过程中首先依赖的细胞是上皮细胞,随后干细胞的生成使得各类细胞逐渐出现。
到胚胎发育结束时,嗅觉上皮发展为伪多层的柱状上皮,并开始进行次级神经生成。
嗅觉上皮可以受到有毒烟雾的吸入、鼻子内部的物理损伤等因素影响而受损。虽然其具有再生能力,但在极端情况下,损伤可能导致永久性嗅觉失灵(嗅觉丧失)。
无论是经常出现的花香还是偶然路过的美食气味,嗅觉都在生活中扮演着不可或缺的角色。在未来的研究中,科学家们还能如何深入探索嗅觉上皮的奥秘,解开更多与我们感官相关的谜题呢?