浙大、同济:《Nature》发文!

5月11日,浙江大学、同济大学分别在国际著名学术期刊 Nature杂志上发表最新研究成果。

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浙江大学医学院脑科学与脑医学系、良渚实验室研究员,浙大二院双聘教授刘冲团队经过六年多的不懈努力,抽丝剥茧。首次通过清晰证据链,证明了嗅觉感知体验和胶质瘤发生之间存在独特的直接联系。这项成果于北京时间5月11日刊登在国际顶级期刊Nature上,论文题为“Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1”,论文第一作者为浙江大学医学院博士研究生陈鹏祥,通讯作者为刘冲研究员。

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浙大研究团队利用前沿的化学遗传学干预手段,精确抑制小鼠嗅觉感受神经元活动。研究人员发现,抑制嗅觉感受神经元活动后,肿瘤体积显著下降;而激活其活动后,肿瘤体积增加。结果证实,嗅觉环路神经元的兴奋性活动是胶质瘤产生的根源。

为了验证上述结论,浙大团队进一步通过精准的物理阻断方式,阻断小鼠单侧嗅觉输入。直接封闭小鼠单侧嗅觉输入后,研究人员发现,封闭侧大脑嗅球中肿瘤的体积缩小,充分证明了嗅觉刺激可以调控胶质瘤发生。“该研究首次通过物理手段干预自发胶质瘤生成,也验证了嗅觉神经环路在胶质瘤生成中的地位。”刘冲说。

刘冲团队通过深入分析,筛选出生长因子IGF-1是潜在的重要效应因子,而嗅球中IGF-1主要表达在嗅觉环路第二级神经元僧帽/簇状细胞中。基于上述发现,研究人员构建了一个全新的小鼠模型,可以同时模拟胶质瘤发生和去除僧帽/簇状细胞特异性来源的IGF-1。结果显示,敲除了僧帽/簇状细胞中的IGF-1后,肿瘤体积显著降低。随后,团队在此小鼠肿瘤模型上,同时激活嗅觉感受神经元和阻断IGF-1信号通路,发现嗅觉激活导致的促瘤作用被完全消除。清晰证明,嗅觉活动主要是通过IGF-1信号通路调控胶质瘤的发生。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04719-9


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北京时间5月11日,同济大学医学院、附属东方医院章小清教授课题组和美国华盛顿大学医学院Azad Bonni教授课题组、普林斯顿大学Samuel Wang教授课题组联合在国际著名学术期刊 Nature 杂志上在线发表题为转录组谱系研究揭示驱动学习的可塑性浦肯野神经元》(“Transcriptomic mapping uncovers Purkinje neuron plasticity driving learning”)的研究论文。研究团队联合开发了神经元功能多样性解析方法,发现了关联学习记忆的关键神经元

华盛顿大学医学院Azad Bonni教授、同济大学章小清教授和普林斯顿大学Samuel Wang教授为该论文的共同通讯作者。华盛顿大学医学院陈晓颖博士、同济大学杜艳华博士和普林斯顿大学Gerard Joey Broussard博士为该文共同第一作者。值得一提的是,第一作者陈晓颖博士是同济大学培养的2016届博士研究生。

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神经系统功能是由多样化的神经元及其复杂神经环路所决定的,神经元的多样性表现为类型的多样性和功能的多样性。在该研究中,研究人员建立INTACT–FACS–snRNA-seq方法,该方法可以用来有效解析神经元功能的多样性。浦肯野神经元是最复杂、最古老的神经元,和关联运动学习相关。研究人员标记并富集浦肯野神经元细胞核,对接单细胞核转录组测序,关联动物学习行为成功解析了浦肯野神经元的分子分型,并发现Plcb4+浦肯野神经元有独特的功能可塑性,在关联学习过程中出现显著的Fgfr2-MAPK信号激活和基因表达重塑。通过光遗传学干预Plcb4+浦肯野神经元活性,以及通过CRISPR技术条件性敲除Plcb4+浦肯野神经元中的Fgfr2,小鼠的关联学习出现显著障碍。

专业人士表示,该项研究为神经科学领域神经元功能多样性研究提供了平台和手段,为我们理解关联学习的分子细胞机制和相关疾病提供了全新的理论基础。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04711-3

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