文獻(xiàn)速遞：頂刊CNS神經(jīng)領(lǐng)域研究新進(jìn)展7月（上）

文獻(xiàn)速遞
小編匯總了2025年7月在Nature、Science、Cell 三大國(guó)際頂刊上發(fā)表的神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究論文，歡迎閱覽！

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• 腹側(cè)CA1神經(jīng)元對(duì)性別特異性社會(huì)記憶的表征
• 谷氨酸能新皮層突觸前末梢內(nèi)鈣離子濃度對(duì)遞質(zhì)釋放的敏感性
• 成人海馬體中增殖性神經(jīng)前體細(xì)胞的鑒定
• 果蠅下行神經(jīng)元與上行神經(jīng)元的比較連接組學(xué)研究
• 神經(jīng)肽編碼基因對(duì)PV中間神經(jīng)元可塑性的調(diào)控
• 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞抑制腫瘤特異性T細(xì)胞免疫
• 活細(xì)胞與神經(jīng)元中空間轉(zhuǎn)錄組的可編程調(diào)控

1、腹側(cè)CA1神經(jīng)元對(duì)性別特異性社會(huì)記憶的表征
 
2025年7月3日，日本學(xué)者在Science上發(fā)表了題名為“Representation of sex-specific social memory in ventral CA1 neurons”的研究論文。

研究揭示了小鼠海馬腹側(cè)CA1區(qū)（vCA1）神經(jīng)元如何編碼熟悉同類的身份和社會(huì)屬性（如性別和品系）。研究發(fā)現(xiàn)，vCA1神經(jīng)元采用速率編碼和θ節(jié)律時(shí)間編碼的雙重機(jī)制，整合個(gè)體識(shí)別與社會(huì)信息，形成連貫的社會(huì)記憶。光遺傳學(xué)激活雌性（而非雄性）記憶可誘導(dǎo)位置偏好，表明社會(huì)記憶的效價(jià)具有性二態(tài)性。此外，損毀上游腦區(qū)——海馬背側(cè)CA2（dCA2）或內(nèi)側(cè)杏仁核（MeA）會(huì)破壞性別編碼和記憶效價(jià)的性差異。

研究闡明了vCA1如何通過雙重編碼策略，將個(gè)體識(shí)別與社會(huì)屬性結(jié)合，為理解社會(huì)記憶的神經(jīng)機(jī)制提供了新見解。

使用的技術(shù)手段：

• 光遺傳學(xué)（Optogenetics）：用于特異性激活vCA1中存儲(chǔ)的社會(huì)記憶，測(cè)試其對(duì)行為（如位置偏好）的影響。
• 鈣成像（Calcium Imaging）：可能用于記錄vCA1神經(jīng)元活動(dòng)，觀察其對(duì)不同社會(huì)刺激的反應(yīng)。
• 電生理記錄（Electrophysiology）：分析神經(jīng)元放電模式（如速率編碼和θ節(jié)律時(shí)間編碼）。
• 化學(xué)遺傳學(xué)（Chemogenetics）或損毀實(shí)驗(yàn)：通過抑制或損毀dCA2和MeA，研究它們對(duì)vCA1社會(huì)記憶編碼的影響。
• 行為學(xué)分析（Behavioral Assays）：如社交識(shí)別測(cè)試、位置偏好實(shí)驗(yàn)，評(píng)估記憶的效價(jià)和性二態(tài)性。
• 神經(jīng)示蹤（Neural Tracing）：可能用于驗(yàn)證vCA1與dCA2、MeA的神經(jīng)連接。

DOI：10.1126/science.adp3814

2、谷氨酸能新皮層突觸前末梢內(nèi)鈣離子濃度對(duì)遞質(zhì)釋放的敏感性

2025年7月3日，德國(guó)學(xué)者在Science上發(fā)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(dǎo)鈣離子（Ca²⁺）依賴性遞質(zhì)釋放的機(jī)制。通過激光解籠鎖Ca²⁺技術(shù)，發(fā)現(xiàn)第5層錐體神經(jīng)元突觸的遞質(zhì)釋放具有高Ca²⁺親和力和正協(xié)同性。與小腦浦肯野細(xì)胞突觸（主要由Syt2觸發(fā)）的對(duì)比實(shí)驗(yàn)及動(dòng)力學(xué)模型分析表明，Syt1和Syt2觸發(fā)的釋放機(jī)制存在顯著差異。

結(jié)果表明，Syt1調(diào)控的釋放機(jī)制在中等Ca²⁺濃度下具有高可靠性，并表現(xiàn)出更強(qiáng)的可塑性調(diào)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(guān)鍵基礎(chǔ)。

使用的技術(shù)手段：

• 激光解籠鎖Ca²⁺技術(shù)：精確控制突觸內(nèi)Ca²⁺濃度，測(cè)量遞質(zhì)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(zhì)釋放效率。
• 動(dòng)力學(xué)建模：比較Syt1與Syt2觸發(fā)釋放的動(dòng)力學(xué)差異。
• 突觸類型對(duì)比分析：對(duì)比新皮層第5層錐體神經(jīng)元（Syt1主導(dǎo)）與小腦浦肯野細(xì)胞（Syt2主導(dǎo)）的突觸特性。
• 協(xié)同性分析：通過Hill系數(shù)等參數(shù)評(píng)估Ca²⁺與釋放的協(xié)同關(guān)系。

DOI：10.1126/science.adp0870

3、成人海馬體中增殖性神經(jīng)前體細(xì)胞的鑒定

2025年7月3日，瑞典學(xué)者在Science上發(fā)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(jīng)發(fā)生的存在及其機(jī)制。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為成人神經(jīng)發(fā)生極其有限，但通過單細(xì)胞核RNA測(cè)序技術(shù)，研究者從嬰兒到成人的海馬體樣本中完整追蹤了神經(jīng)前體細(xì)胞的分化軌跡。在成人海馬體中，通過Ki67增殖標(biāo)記物抗體染色和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，證實(shí)了增殖性神經(jīng)前體細(xì)胞的存在。轉(zhuǎn)錄組分析進(jìn)一步顯示這些前體細(xì)胞定位于齒狀回區(qū)域。

該研究不僅解決了成人海馬體是否存在神經(jīng)發(fā)生的爭(zhēng)議，還揭示了神經(jīng)發(fā)生可能參與記憶形成和情緒調(diào)節(jié)的細(xì)胞基礎(chǔ)，為相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究提供了新視角。

使用的技術(shù)手段：

• 單細(xì)胞核RNA測(cè)序：解析不同發(fā)育階段海馬體細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組特征
• 免疫組織化學(xué)：使用Ki67抗體標(biāo)記增殖細(xì)胞
• 機(jī)器學(xué)習(xí)算法：用于識(shí)別和分類神經(jīng)前體細(xì)胞
• 空間轉(zhuǎn)錄組分析：確定神經(jīng)前體細(xì)胞在齒狀回的定位
• 細(xì)胞譜系追蹤：重建神經(jīng)前體細(xì)胞的分化軌跡
• 生物信息學(xué)分析：整合多組學(xué)數(shù)據(jù)，構(gòu)建神經(jīng)發(fā)生模型

DOI：10.1126/science.adu9575

4、果蠅下行神經(jīng)元與上行神經(jīng)元的比較連接組學(xué)研究

2025年4月30日，美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、瑞士的學(xué)者合作，在Nature上發(fā)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(dú)立的電子顯微鏡（EM）數(shù)據(jù)集，首次完整解析了果蠅雌性神經(jīng)系統(tǒng)中上行神經(jīng)元（ANs）和下行神經(jīng)元（DNs）的連接組學(xué)特征，并與雄性神經(jīng)索神經(jīng)元進(jìn)行了比較。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)校對(duì)后的神經(jīng)元重建進(jìn)行了跨半球、跨數(shù)據(jù)集和跨性別的匹配，并將51%的DN細(xì)胞類型與特定驅(qū)動(dòng)系的光鏡數(shù)據(jù)相匹配，同時(shí)對(duì)所有上行神經(jīng)元群體進(jìn)行了分類。研究揭示了頸部連接神經(jīng)元的解剖和環(huán)路邏輯，發(fā)現(xiàn)了跨越頸部的DN和AN連接鏈，這些可能支持運(yùn)動(dòng)序列的產(chǎn)生。研究還完整描述了性別二態(tài)性的DN和AN群體，并詳細(xì)分析了與生殖行為相關(guān)的特定環(huán)路，包括雄性求偶（DNa12/aSP22）和鳴叫產(chǎn)生（08B血統(tǒng)的AN神經(jīng)元），以及雌性產(chǎn)卵器外翻（DNp13）。

這項(xiàng)工作首次提供了跨越成年動(dòng)物整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的EM水平環(huán)路分析，為理解感覺運(yùn)動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)和控制機(jī)制提供了重要基礎(chǔ)。

使用的技術(shù)手段：

• 電子顯微鏡（EM）成像技術(shù)：獲取高分辨率神經(jīng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
• 三維神經(jīng)元重建：對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行精確的數(shù)字化重建

DOI：10.1038/s41586-025-08925-z

5、神經(jīng)肽編碼基因?qū)�PV中間神經(jīng)元可塑性的調(diào)控

2025年4月30日，英國(guó)的學(xué)者在Nature上發(fā)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(dá)小清蛋白（PV+）的抑制性中間神經(jīng)元通過神經(jīng)肽編碼基因調(diào)控自身突觸可塑性的新機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，PV+中間神經(jīng)元活性變化會(huì)雙向調(diào)節(jié)其接收的抑制性突觸（主要來(lái)自其他PV+神經(jīng)元）的數(shù)量和強(qiáng)度，從而維持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)。通過核糖體關(guān)聯(lián)mRNA高通量測(cè)序，研究者發(fā)現(xiàn)PV+神經(jīng)元活性升高會(huì)上調(diào)編碼神經(jīng)肽的基因（如Vgf和Scg2）。功能實(shí)驗(yàn)證實(shí)，神經(jīng)肽VGF對(duì)PV+神經(jīng)元間抑制性突觸的活性依賴性調(diào)節(jié)至關(guān)重要。

這一發(fā)現(xiàn)闡明了成年小鼠新皮層中PV+中間神經(jīng)元通過神經(jīng)肽介導(dǎo)的細(xì)胞自主機(jī)制，動(dòng)態(tài)調(diào)整自身抑制性輸入以維持網(wǎng)絡(luò)平衡，對(duì)于理解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)有很大的幫助。

使用的技術(shù)手段：

• 高通量核糖體關(guān)聯(lián)mRNA測(cè)序：鑒定活性依賴的基因表達(dá)變化
• 電生理記錄：分析PV+神經(jīng)元突觸強(qiáng)度的可塑性變化
• 免疫熒光染色：量化抑制性突觸的數(shù)量和分布
• 遺傳學(xué)/化學(xué)遺傳學(xué)：精確調(diào)控PV+神經(jīng)元活性
• 基因功能缺失實(shí)驗(yàn)（VGF敲除/敲降）：驗(yàn)證神經(jīng)肽的關(guān)鍵作用
• 單細(xì)胞活性標(biāo)記（如FosGFP）：追蹤活性變化的神經(jīng)元群體

DOI：10.1038/s41586-025-08933-z

6、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞抑制腫瘤特異性T細(xì)胞免疫

2025年5月21日，美國(guó)、德國(guó)、加拿大的學(xué)者合作，在Nature上發(fā)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(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）通過IL-11-STAT3信號(hào)軸驅(qū)動(dòng)星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)TRAIL，進(jìn)而誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡、抑制抗腫瘤免疫的新機(jī)制。研究者通過臨床樣本和動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)，GBM分泌的IL-11激活星形膠質(zhì)細(xì)胞的STAT3通路，促使其高表達(dá)死亡受體配體TRAIL，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞凋亡增加。這種免疫抑制性星形膠質(zhì)細(xì)胞亞群與患者更短的復(fù)發(fā)時(shí)間和總生存期顯著相關(guān)。在動(dòng)物模型中，基因敲除星形膠質(zhì)細(xì)胞的IL-11受體或TRAIL可延長(zhǎng)生存期，并增強(qiáng)T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)。研究進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一種表達(dá)TRAIL阻斷抗體的溶瘤HSV-1病毒，在GBM模型中成功恢復(fù)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(zhì)細(xì)胞的免疫治療提供了新策略。

使用的技術(shù)手段：

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

DOI：10.1038/s41586-025-08997-x

7、活細(xì)胞與神經(jīng)元中空間轉(zhuǎn)錄組的可編程調(diào)控

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

研究開發(fā)了CRISPR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄組空間組織技術(shù)（CRISPR-TO），首次實(shí)現(xiàn)對(duì)活細(xì)胞內(nèi)源性RNA亞細(xì)胞定位的可編程調(diào)控。該系統(tǒng)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(yīng)激顆粒、端粒等區(qū)室，并實(shí)現(xiàn)基于微管馬達(dá)蛋白的RNA雙向可逆運(yùn)輸。在原代皮層神經(jīng)元中，研究證實(shí)重定位的mRNA能在神經(jīng)突局部翻譯，其中β-肌動(dòng)蛋白mRNA的定位動(dòng)態(tài)調(diào)控絲狀偽足形成并抑制軸突再生。通過CRISPR-TO篩選，發(fā)現(xiàn)Stmn2 mRNA的定位是神經(jīng)突生長(zhǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子。

該技術(shù)突破了現(xiàn)有測(cè)序和成像技術(shù)的局限，為活細(xì)胞RNA空間功能的高通量研究提供了全新工具，填補(bǔ)了空間轉(zhuǎn)錄組功能研究的空白。

使用的技術(shù)手段：

• CRISPR-TO系統(tǒng)構(gòu)建：基于dCas13的RNA定位工程化平臺(tái)
• 活細(xì)胞成像技術(shù)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)RNA運(yùn)輸與定位動(dòng)態(tài)
• 高通量篩選平臺(tái)：鑒定調(diào)控神經(jīng)突生長(zhǎng)的關(guān)鍵mRNA
• ​超分辨顯微鏡：納米級(jí)RNA定位解析
• 單分子RNA追蹤（MS2/MCP系統(tǒng)）：動(dòng)態(tài)示蹤特定mRNA
• 功能缺失/獲得實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)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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