• 腹側CA1神經元對性別特異性社會記憶的表征
• 谷氨酸能新皮層突觸前末梢內鈣離子濃度對遞質釋放的敏感性
• 成人海馬體中增殖性神經前體細胞的鑒定
• 果蠅下行神經元與上行神經元的比較連接組學研究
• 神經肽編碼基因對PV中間神經元可塑性的調控
• 膠質母細胞瘤誘導的星形膠質細胞抑制腫瘤特異性T細胞免疫
• 活細胞與神經元中空間轉錄組的可編程調控

• 光遺傳學（Optogenetics）：用于特異性激活vCA1中存儲的社會記憶，測試其對行為（如位置偏好）的影響。
• 鈣成像（Calcium Imaging）：可能用于記錄vCA1神經元活動，觀察其對不同社會刺激的反應。
• 電生理記錄（Electrophysiology）：分析神經元放電模式（如速率編碼和θ節律時間編碼）。
• 化學遺傳學（Chemogenetics）或損毀實驗：通過抑制或損毀dCA2和MeA，研究它們對vCA1社會記憶編碼的影響。
• 行為學分析（Behavioral Assays）：如社交識別測試、位置偏好實驗，評估記憶的效價和性二態性。
• 神經示蹤（Neural Tracing）：可能用于驗證vCA1與dCA2、MeA的神經連接。

DOI：10.1126/science.adp3814

2、谷氨酸能新皮層突觸前末梢內鈣離子濃度對遞質釋放的敏感性

2025年7月3日，德國學者在Science上發表了題名為“The intracellular Ca2+ sensitivity of transmitter release in glutamatergic neocortical boutons”的研究論文。

研究探討了Synaptotagmin-1（Syt1）在新皮層突觸中介導鈣離子（Ca²⁺）依賴性遞質釋放的機制。通過激光解籠鎖Ca²⁺技術，發現第5層錐體神經元突觸的遞質釋放具有高Ca²⁺親和力和正協同性。與小腦浦肯野細胞突觸（主要由Syt2觸發）的對比實驗及動力學模型分析表明，Syt1和Syt2觸發的釋放機制存在顯著差異。

結果表明，Syt1調控的釋放機制在中等Ca²⁺濃度下具有高可靠性，并表現出更強的可塑性調控能力，這可能是新皮層突觸信息處理精確性和可塑性的關鍵基礎。

使用的技術手段：

• 激光解籠鎖Ca²⁺技術：精確控制突觸內Ca²⁺濃度，測量遞質釋放的Ca²⁺依賴性。
• 電生理記錄：記錄突觸后電流（如EPSCs），量化遞質釋放效率。
• 動力學建模：比較Syt1與Syt2觸發釋放的動力學差異。
• 突觸類型對比分析：對比新皮層第5層錐體神經元（Syt1主導）與小腦浦肯野細胞（Syt2主導）的突觸特性。
• 協同性分析：通過Hill系數等參數評估Ca²⁺與釋放的協同關系。

DOI：10.1126/science.adp0870

3、成人海馬體中增殖性神經前體細胞的鑒定

2025年7月3日，瑞典學者在Science上發表了題名為“Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus”的研究論文。

研究探討了成人海馬體神經發生的存在及其機制。傳統觀點認為成人神經發生極其有限，但通過單細胞核RNA測序技術，研究者從嬰兒到成人的海馬體樣本中完整追蹤了神經前體細胞的分化軌跡。在成人海馬體中，通過Ki67增殖標記物抗體染色和機器學習算法，證實了增殖性神經前體細胞的存在。轉錄組分析進一步顯示這些前體細胞定位于齒狀回區域。

該研究不僅解決了成人海馬體是否存在神經發生的爭議，還揭示了神經發生可能參與記憶形成和情緒調節的細胞基礎，為相關神經系統疾病的研究提供了新視角。

使用的技術手段：

• 單細胞核RNA測序：解析不同發育階段海馬體細胞的轉錄組特征
• 免疫組織化學：使用Ki67抗體標記增殖細胞
• 機器學習算法：用于識別和分類神經前體細胞
• 空間轉錄組分析：確定神經前體細胞在齒狀回的定位
• 細胞譜系追蹤：重建神經前體細胞的分化軌跡
• 生物信息學分析：整合多組學數據，構建神經發生模型

DOI：10.1126/science.adu9575

4、果蠅下行神經元與上行神經元的比較連接組學研究

2025年4月30日，美國、德國、英國、日本、瑞士的學者合作，在Nature上發表了題名為“Comparative connectomics of Drosophila descending and ascending neurons”的研究論文。

研究通過整合三套獨立的電子顯微鏡（EM）數據集，首次完整解析了果蠅雌性神經系統中上行神經元（ANs）和下行神經元（DNs）的連接組學特征，并與雄性神經索神經元進行了比較。研究團隊對校對后的神經元重建進行了跨半球、跨數據集和跨性別的匹配，并將51%的DN細胞類型與特定驅動系的光鏡數據相匹配，同時對所有上行神經元群體進行了分類。研究揭示了頸部連接神經元的解剖和環路邏輯，發現了跨越頸部的DN和AN連接鏈，這些可能支持運動序列的產生。研究還完整描述了性別二態性的DN和AN群體，并詳細分析了與生殖行為相關的特定環路，包括雄性求偶（DNa12/aSP22）和鳴叫產生（08B血統的AN神經元），以及雌性產卵器外翻（DNp13）。

這項工作首次提供了跨越成年動物整個中樞神經系統的EM水平環路分析，為理解感覺運動信號傳導和控制機制提供了重要基礎。

使用的技術手段：

• 電子顯微鏡（EM）成像技術：獲取高分辨率神經結構數據
• 三維神經元重建：對神經元進行精確的數字化重建

DOI：10.1038/s41586-025-08925-z

5、神經肽編碼基因對PV中間神經元可塑性的調控

2025年4月30日，英國的學者在Nature上發表了題名為“Regulation of PV interneuron plasticity by neuropeptide-encoding genes”的研究論文。

研究揭示了大腦皮層中表達小清蛋白（PV+）的抑制性中間神經元通過神經肽編碼基因調控自身突觸可塑性的新機制。研究發現，PV+中間神經元活性變化會雙向調節其接收的抑制性突觸（主要來自其他PV+神經元）的數量和強度，從而維持神經網絡穩態。通過核糖體關聯mRNA高通量測序，研究者發現PV+神經元活性升高會上調編碼神經肽的基因（如Vgf和Scg2）。功能實驗證實，神經肽VGF對PV+神經元間抑制性突觸的活性依賴性調節至關重要。

這一發現闡明了成年小鼠新皮層中PV+中間神經元通過神經肽介導的細胞自主機制，動態調整自身抑制性輸入以維持網絡平衡，對于理解神經網絡穩態有很大的幫助。

使用的技術手段：

• 高通量核糖體關聯mRNA測序：鑒定活性依賴的基因表達變化
• 電生理記錄：分析PV+神經元突觸強度的可塑性變化
• 免疫熒光染色：量化抑制性突觸的數量和分布
• 遺傳學/化學遺傳學：精確調控PV+神經元活性
• 基因功能缺失實驗（VGF敲除/敲降）：驗證神經肽的關鍵作用
• 單細胞活性標記（如FosGFP）：追蹤活性變化的神經元群體

DOI：10.1038/s41586-025-08933-z

6、膠質母細胞瘤誘導的星形膠質細胞抑制腫瘤特異性T細胞免疫

2025年5月21日，美國、德國、加拿大的學者合作，在Nature上發表了題名為“Glioblastoma-instructed astrocytes suppress tumour-specific T cell immunity”的研究論文。

研究揭示了膠質母細胞瘤（GBM）通過IL-11-STAT3信號軸驅動星形膠質細胞表達TRAIL，進而誘導T細胞凋亡、抑制抗腫瘤免疫的新機制。研究者通過臨床樣本和動物模型發現，GBM分泌的IL-11激活星形膠質細胞的STAT3通路，促使其高表達死亡受體配體TRAIL，導致腫瘤微環境中T細胞凋亡增加。這種免疫抑制性星形膠質細胞亞群與患者更短的復發時間和總生存期顯著相關。在動物模型中，基因敲除星形膠質細胞的IL-11受體或TRAIL可延長生存期，并增強T細胞和巨噬細胞的抗腫瘤反應。研究進一步設計了一種表達TRAIL阻斷抗體的溶瘤HSV-1病毒，在GBM模型中成功恢復腫瘤特異性免疫并提高生存率。

該研究不僅闡明了GBM免疫逃逸的新途徑，還為靶向星形膠質細胞的免疫治療提供了新策略。

使用的技術手段：

• 單細胞RNA測序：鑒定免疫抑制性星形膠質細胞亞群
• 批量RNA測序：分析臨床樣本的轉錄特征
• 多重免疫熒光：定位TRAIL+星形膠質細胞與T細胞的相互作用
• CRISPR細胞特異性基因編輯：敲除星形膠質細胞的IL-11R或TRAIL基因
• 流式細胞術：量化T細胞凋亡與免疫細胞亞群

DOI：10.1038/s41586-025-08997-x

7、活細胞與神經元中空間轉錄組的可編程調控

2025年5月21日，美國的學者在Nature上發表了題名為“Programmable control of spatial transcriptome in live cells and neurons”的研究論文。

研究開發了CRISPR介導的轉錄組空間組織技術（CRISPR-TO），首次實現對活細胞內源性RNA亞細胞定位的可編程調控。該系統利用核酸酶失活的dCas13蛋白，將特定RNA定向定位至線粒體外膜、P小體、應激顆粒、端粒等區室，并實現基于微管馬達蛋白的RNA雙向可逆運輸。在原代皮層神經元中，研究證實重定位的mRNA能在神經突局部翻譯，其中β-肌動蛋白mRNA的定位動態調控絲狀偽足形成并抑制軸突再生。通過CRISPR-TO篩選，發現Stmn2 mRNA的定位是神經突生長的關鍵驅動因子。

該技術突破了現有測序和成像技術的局限，為活細胞RNA空間功能的高通量研究提供了全新工具，填補了空間轉錄組功能研究的空白。

使用的技術手段：

• CRISPR-TO系統構建：基于dCas13的RNA定位工程化平臺
• 活細胞成像技術：實時監測RNA運輸與定位動態
• 高通量篩選平臺：鑒定調控神經突生長的關鍵mRNA
• ​超分辨顯微鏡：納米級RNA定位解析
• 單分子RNA追蹤（MS2/MCP系統）：動態示蹤特定mRNA
• 功能缺失/獲得實驗：驗證β-actin和Stmn2 mRNA的功能

DOI：10.1038/s41586-025-09020-z

禮智生物介紹
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