快看！9月第3周神经科学领域有哪些进展？
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这里是神经科学周报，分享每周科研要闻！
01
胶质瘤相关的小胶质细胞亚群
多形性胶质母细胞瘤(GBM)是成人最常见的恶性原发性脑肿瘤,是胶质瘤的最高分级。异柠檬酸脱氢酶亚型1(IDH1)或2(IDH2)基因突变在胶质瘤中经常被发现。组蛋白甲基转移酶SETD2基因突变影响影响 8% 的成人高级别胶质瘤，与IDH1/2 野生型 (IDH-WT) 成人胶质母细胞瘤患者的不良预后相关。
2021年9月14日解放总医院第一医学中心 神经外科医学部冯世宇课题组通过单细胞测序发现了一类高级别胶质瘤相关小胶质细胞亚群（HGG-AM），HGG-AM 通过载脂蛋白 E (ApoE) 介导的 NLRP1 炎症小体分泌白介素 IL-1β，从而促进肿瘤进展。而肿瘤细胞分泌的转化生长因子 (TGF-β1)则激活HGG-AM，并促进其增殖，敲除TGF-β1后HGG-AM密度明显降低，抑制肿瘤生长。
02
中脑多巴胺神经元的分子亚型
中脑多巴胺能 (mDA) 神经元在解剖学上存三个主要的亚群：黑质 (SN)、腹侧被盖区(VTA) 和红核后区(RRF)。这些不同区域的多巴胺神经元支配着不同的功能，调控不同的行为。随着单细胞测序技术的快速发展，也揭示了一些分子类型的mDA。
2021年9月14日波恩大学医学院Sandra Blaess研究团队发现C2H2 锌指转录因子 BCL11A在在发育中和成年鼠脑中的 mDA 神经元中表达。在黑质中，表达 Bcl11a 的 mDA亚群特别容易受到氧化应激或 α-突触核蛋白引起的神经变性。抑制该类型神经元后进一步促进这种易感性，并引起习得性运动能力的障碍。
03
致幻剂调控记忆
迷幻药麦角酸二乙胺（LSD）是一种在人类中产生超现实幻觉的强效致幻剂，破坏前额叶皮层、视觉皮层 (VC) 和海马体 (HP) 的活动，以及它们与其他区域的功能联系。
2021年9月14日贝勒医学院神经科学系Daoyun Ji研究团队发现在熟悉的轨道上跑步时，LSD能够降低海马CA1区位置神经元的放电频率，并减弱海马CA1与视觉皮层的连接。当大鼠静止时，LSD诱导皮层出现类似于睡眠-觉醒过渡阶段的脑电波。
04
海马苔藓细胞
颗粒细胞 (GC) 为海马DG区主要类型的神经元，投射到下游 CA3 区域。颗粒细胞的兴奋性\抑制性平衡对认知功能至关重要。DG区的hilus区的苔藓细胞是该区域主要的谷氨酸能神经元，接受来自于颗粒细胞的兴奋性输入。
2021年9月14日台湾阳明交通大学Cheng-Chang Lien研究团队发现在高架十字迷宫实验中腹侧海马DG区苔藓细胞的活性增加，光激活苔藓细胞能够抑制颗粒细胞和腹侧海马神经元活性，减弱小鼠的逃避行为。
05
海马颗粒细胞
青春期时大脑重塑结构和功能的关键时期。成年后在海马DG区仍然几乎无时不刻进行神经再生，这类成年新生的颗粒细胞参与学习记忆。但对于青春期新生的颗粒细胞研究较少。
2021年9月15日波尔多大学Djoher Nora Abrous研究团队发现青春期新生的颗粒细胞短暂的参与空间记忆过程，具有严格的时间窗，随着时间的推移，超过这个时间窗就不会参与其中。而成年新生颗粒细胞则在出生后2月才参与记忆过程中。
06
交配的神经环路
自然目标导向行为通常需要一系列刺激触发成分按照有序的、复杂的事件完成，被不为人知的神经环路驱动着。雄性秀丽隐杆线虫在其尾部存在特定的神经环路-一个有超过 100 个感觉神经元、中间神经元和运动神经元的后脑。
2021年9月17日哈弗大学Aravinthan D.T. Samuel研究团队通过全脑成像技术记录在交配行为过程中这些雄性线虫几乎每个神经元的活动，他们发现部分神经元仅参与单个行为过程，部分神经元参与多个行为，不同的行为之间存在部分神经元的共同激活。但是这些神经元的功能并不是固定的，会随着环境的变化进行动态调整。
07
小胶质细胞的发育
小胶质细胞是大脑中的常驻巨噬细胞，其相关的基因突变与多种神经系统疾病有关。然而小胶质细胞的转录组学特征在种间中存在巨大的差异。离体培养模型被广泛应用于研究小胶质细胞的功能。
2021年9月17日加州大学解剖学系Tomasz J. Nowakowski研究团队比对了原代培养和多能干细胞来源的小胶质细胞的基因表达特点，发现了一类可作为report card的基因表达特征，以便于更好的、更迅速的、更有效的研究小胶质细胞在不同的实验模型、病理状态下的变化。将人类小胶质细胞异种移植到大脑类器官中，能够表征体外小胶质细胞发育的关键转录程序。
08
基因突变
X 连锁基因 IQSEC2 的突变与智力障碍 (ID)、自闭症和癫痫密切相关。IQSEC2可以通过ADP 核糖基化因子 (ARF)促进鸟苷二磷酸的交换(GDP)与鸟苷三磷酸 (GTP)的交换。
2021年9月17日以色列海法大学Shani Stern研究团队将IQSEC2 突变患者的细胞通过多能干细胞诱导海马神经元，发现未成熟的颗粒神经元过度兴奋，表现钠和钾电流增加，分化和发育相关的基因表达出现紊乱。随着这些神经元衰老后，却表现低兴奋性，突触传递和神经元分化的基因表达出现紊乱。
09
乙酰胆碱与学习记忆
大脑中的认知处理过程必须不断适应动态变化的环境。神经元长距离投射释放神经调节递质能够满足这个需求。研究表明大脑中的乙酰胆碱主要与觉醒、注意力有关。乙酰胆碱促进突触可塑性的诱导过程，这有利于学习记忆的形成。
2021年9月17日布里斯托大学Jack R. Mellor研究团队发现CA1 中突触释放的乙酰胆碱抑制内嗅皮层和 CA3 的兴奋性输入。此外，来自内嗅皮层的前馈抑制表现出比 CA3 更强的抑制作用，引起兴奋/抑制平衡的选择性增强。解释了乙酰胆碱调控海马记忆形成的突触可塑性机制。
010
大脑瘢痕
中枢神经系统病变后形成的疤痕组织对于封闭受伤组织和控制损伤至关重要。成熟的中枢神经系统的疤痕是一个分隔的、多细胞的结构体。产生成纤维细胞和细胞外基质(ECM)和外周衍生的巨噬细胞，构成疤痕的纤维化或基质。
2021年9月17日瑞典卡罗林斯卡学院Christian Göritz研究团队通过比对多个模型引起的疤痕组织后发现基质细胞的分布及范围因病变类型而异。在所有产生纤维化组织的小鼠模型中，形成瘢痕的成纤维细胞的主要来源是血管周围细胞，称为 A 型周细胞。
011
少突胶质细胞
经验依赖的可塑性已被认为涉及突触强度的变化。少突胶质细胞形成髓鞘，可隔离轴突并促进快速有效的动作电位传导。运动、学习、社交互动以及感官刺激等促进少突胶质细胞前体细胞的分化和髓鞘化，这个过程称为经验依赖性的髓鞘化。
2021年9月17日加州大学Jonah R. Chan研究团队发现急性应激能够促进强啡肽的释放，并能进一步促进纹状体区域的经验依赖性的髓鞘化。而在阻断或敲除强啡肽后能够有效阻断髓鞘化的进程。
012
小胶质细胞的免疫激活
结节性硬化症（TSC）是一种常染色体显性遗传的神经皮肤综合征, TSC1和TSC2基因突变可引起上述疾病。自闭症和结节性硬化症存在共患，自闭症能够加重约40%结节性硬化症患者的症状。孕期免疫激活可引起自闭症。
2021年9月17日加州大学Alcino J. Silva研究团队发现出生后第3天或第7天注射干扰素诱导剂聚肌胞苷酸实现免疫激活后仅引起成年期雄性TSC1突变小鼠的长期社交记忆障碍。单细胞测序发现雄性TSC1突变小鼠接受早期免疫激活后引起小胶质细胞激活，成年期清除小胶质细胞或I型干扰素的受体IFNAR1后可逆转社交记忆障碍。揭示了在发育早期小胶质细胞对免疫激活较为敏感，并诱发类似于自闭症的行为障碍。
