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华体会体育首页:收藏 上海科技大学生命科学学院近两年脑科学研究进展汇编

发布时间:2022-05-16 10:15:46 来源:华体会体育官方网站入口 作者:华体会体育登录首页

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  上海科技大学生命科学与技术学院的设立是以解决人类健康相关的科学问题为宗旨,以打造一所达到国际高水准的研究型学院为目标。截止2021年3月30日,学院常任教授作为通讯作者在国际顶级期刊所发表论文就有Cell(8篇)、Nature(7篇)、Science(4篇)等,在脑科学领域也有不少研究成果。

  下面,跟brainnews编辑部来一起回顾上科大生命科学与技术学院2020年-2021年的脑科学相关研究进展吧!

  该研究通过训练小鼠执行延迟满足任务,并结合光纤记录、单细胞在体电生理记录、光遗传学和强化学习模型等方法发现(1)中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元在小鼠等待期间缓慢增加的活动模式编码了延迟满足中等待的价值;(2)延迟满足的决策过程需要进行实时思考。

  Sci Adv:面对奖励,大脑发生了怎样的“内部活动”?孙文智/胡霁/汪小京团队揭示奥秘

  研究团队阐明了导水管周围灰质(Lateral periaqueductal gray, LPAG)神经元编码动物捕食行为的基本规律,首次提出了哺乳动物本能行为的时间序列编码概念。

  该研究首次报道了泛素连接酶(MARCH5)在过氧化物酶体上存在分布,并通过泛素化修饰过氧化物酶体膜蛋白实现对过氧化物酶体自噬的调控。该论文不仅对MARCH5的现有功能进行了拓展,也为线粒体和过氧化物酶体之间的功能协作提供了新的研究角度。这两种细胞器的异常和肿瘤、神经退行性疾病的发生发展及衰老有密切的关联。该研究将有利于深入了解这两种细胞器之间的功能调控,为药物的开发和设计提供分子机制层面的研究基础。

  的同源基因catp-8缺失后,神经元迁移出现缺陷。进一步研究揭示P5A ATPase作用于Wnt/β-catenin信号通路上游,通过与Wnt信号序列疏水核心区的相互作用调控Wnt蛋白转位进入内质网,从而参与到Wnt信号通路调控的神经元迁移和多种发育过程中。该工作发现了神经元迁移过程和Wnt发生的新调控因子,加深了对P5AATPase转运机制和生理功能的了解,并为阐明P5A ATPase的作用机制提供了进一步研究思路。5

  Cell Reports在线发表题为“PUPIL enables mapping and stamping of transient electrical connectivity in developing nervous systems”的研究论文。该研究将生命学院庄敏课题组开发的邻近标记技术PUP-IT改造为基于类泛素化系统的组织内可视化标记方法PUPIL (pupylation-based interaction labeling),在小鼠皮质中将PafA基因与电突触蛋白CX26融合表达,可视化追踪神经系统电突触曾经发生的亚细胞定位,并发现早期神经元间建立的电突触连接与树突分支生长和化学突触形成相关。该论文展现了PUPIL在可视化标记和印迹应用中的巨大潜能,也为皮层发育早期电突触参与化学突触形成提供了新的依据。

  该研究建立的脑蛋白质组学研究策略和丰富的跨膜蛋白质数据资源,加深了人们对大脑中跨膜蛋白质空间分布与动态调控的理解,也为抗抑郁药物研发提供了新靶点和新思路。

  Science Advances:脑跨膜蛋白质组的多区域分析揭示了抑郁症的新调节因子7

  Cell Reports:上科大罗振革组揭示融合转录本在人脑皮层发育的作用

  PNAS上发表了题为“Glia-derived temporal signals orchestrate neurogenesis in the Drosophila mushroom body”的研究论文,提出维持胶质细胞中的蛋白稳态是调控神经元正常发育的普遍机制。该研究发现果蝇胶质细胞中的泛素化连接酶dSmurf调节Hedgehog信号通路受体Patched 与细胞黏附因子Fasciclin的蛋白稳定性,进而调控果蝇大脑学习记忆中枢蘑菇体(相当于人脑海马区)的发育过程。这项发现为理解胶质细胞-神经元之间的信息传递如何调节神经元发育提供了新的理论基础。

  雄性信息素信号能提高雌雄同体神经肌肉接头兴奋性突触传递效能,这是通过增加胆碱能突触的突触前钙离子通道积累和突触后乙酰胆碱受体聚集来完成的。研究还发现,虽然AWB神经元是两性共有神经元,但是雄性特异性信息素只能激活雌雄同体中的AWB神经元,而不能激活雄性中的AWB神经元,提供了这种性别二态性存在的细胞基础。阅读连接:

  研究结果提示,与LOC有关的皮层内部抑制性中间神经元的活动具有细胞特异性,其产生的抑制性网络功能对于意识的维持必不可少。该项研究一定程度上为揭示全麻药物的皮层作用机制提供了新的证据和方法。

  Science Advances在线发表上海科技大学生命科学与技术学院罗振革课题组关于人类脑发育机理的研究论文——“TBC1D3 promotes neural progenitor proliferation by suppressing the histone methyltransferase G9a”。研究人员通过酵母双杂交实验筛选TBC1D3的结合蛋白,发现了组蛋白赖氨酸甲基转移酶G9a (又称为EHMT2)。TBC1D3通过抑制G9a的活性来促进人类大脑皮层的扩增。该项研究首次发现类人类特异性基因通过表观遗传调控机制促进人类神经祖细胞增殖和大脑皮层扩增,揭示了人类大脑发育的新机制。

  Sci Adv: 上科大罗振革团队发现表观遗传在神经祖细胞增殖中的作用12

  Mol Psychiatry:布局未来!人脑类后大脑会发生什么?

  酶;在对其作用机制进行进一步研究后发现,该P5A ATP酶调控了树突发育中关键受体蛋白DMA-1的内质网转位过程。该研究不仅揭示了树突发育的精细调控机制,并首次发现智力发育障碍相关蛋白P5A ATP酶参与控制膜蛋白的转位,是一个新型的转运体蛋白。阅读连接:

  Nature杂志报道了题为“Brain control of humoral immune responses amenable to behavioural modulation”的研究论文。研究者们通力合作鉴定并证明了一条对适应性免疫具有增强功能的脑-脾神经轴,揭示了 CRH 神经元的双重免疫调节功能。这项成果使我们认识到淋巴细胞介导的适应性免疫应答受到中枢-外周神经环路的直接调控,以及通过行为调节免疫应答的生物学基础。该研究提示了适度的应激有利于增强免疫力,开辟了神经免疫学的新方向。

  《自然》重磅:祁海/胡霁/钟毅组报道“脑—脾轴”,开拓神经免疫学研究新方向!

  该项工作由安徽医科大学第一附属医院麻醉科研究生邱高林和吴莹在上海科技大学胡霁教授和安徽医科大学第一附属医院麻醉科李元海教授的共同指导下完成。

  阅读连接: 麻醉顶刊Anesthesiology:胡霁组发表“神药”右美托咪定的新药理机制

  我们的大脑总是受到各种不同类型刺激的输入,适当的检测和响应环境中相对显著的刺激对于所有生物都是至关重要的。但是,目前对于显著性加工的神经基质的研究并不充分。

  相关工作发表于Science Bulletin (2020)。利用细胞类型特异性的光纤记录方法,我们发现VP的谷氨酸能神经元可以被厌恶性刺激(足部电击,吹气和苦味剂)和奖赏性刺激(蔗糖溶液和可口的食物)强烈激活,这些刺激具有相反的享乐效价,但都具有动机显著性。此外,VP谷氨酸能神经元也可以响应新颖的显著性刺激,比如新颖的非社交和社交刺激,并且对于这些新颖性的刺激具有适应性,这种适应性具有刺激特异性的特点。我们的研究结果表明VP谷氨酸能神经元参与并调节显著性信息的加工,这为研究认知和有效学习提供了新思路,同时也为治疗包括痴呆和精神病在内的多种神经精神疾病提供了一个新的治疗途径。23

  2020年2月刊,《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)期刊发表了题为 “Mutations in ASH1L confer susceptibility to Tourette syndrome”的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、上海科技大学生命科学与技术学院管吉松课题组与青岛大学附属医院刘世国课题组、北京安定医院王传越课题组和美国贝勒医学院于福利课题组合作完成。

  研究首次发现组蛋白甲基转移酶ASH1L为抽动秽语症的易感基因,并建立了首个自发性抽动秽语症模型小鼠,为该疾病的机制研究与发展治疗方法提供了重要的生物学基础。该研究工作得到了上科大生命学院王浩鹏、钱轶等研究组的大力协助,并得到国家自然科学基金项目的支持。生命学院管吉松教授、北京安定医院王传越教授和美国贝勒医学院于福利教授为本文的共同通讯作者。

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