本报讯 上海交通大学Bio-X研究院、脑科学与技术研究中心李卫东实验室与美国北卡罗来纳大学教堂山分校（UNC）助理教授Juan Song实验室合作的关于“长程神经网络调控海马神经干细胞与神经新生”的研究于11月2日以“封面文章”形式在《Cell》旗下干细胞领域国际顶级期刊《Cell Stem Cell》杂志发表。上海交通大学博士研究生包翮宸为该论文排名第一的共同第一作者。
人们曾经普遍认为哺乳动物的大脑在发育完全后就不再产生新的神经元。但是通过近几十年的不断研究，研究者们证实成年哺乳动物的大脑在特定脑区仍然存在神经干细胞，这些神经干细胞能在一定情况下发育成新生神经元，这一过程被称为成年神经新生。这些成年新生神经元会在哺乳动物的一生中持续产生，并且被认为与学习记忆、情绪调节等诸多高级认知功能有着密切的联系。成年神经新生的异常，也在各种神经精神类疾病的发病机制中被报道，如精神分裂症、抑郁症、老年痴呆等。
该论文的通讯作者Juan Song曾作为第一作者在2012年《Nature》、2013年《Nature Neuroscience》发表的论文中报道，在小鼠海马齿状回区（dentategyrus，DG），存在着一类表达小清蛋白（parval bumin）的PV中间神经元，它们能够通过自身释放的GABA神经递质调控神经干细胞静息状态、并且影响神经前体细胞的存活与发育。
在此次发表的研究中，双方研究团队成员不再局限于海马齿状回区域内部的神经新生调控机制，而是着眼于可能参与调控DG区PV中间神经元的远程神经网络，通过单突触跨膜伪狂犬病毒逆向示踪技术发现了这一来自内侧隔核（medialseptum，MS）的GA-BA能投射通路。他们利用先进的光遗传学与化学遗传学的手段，特异激活/抑制这一投射通路的活性，发现可以有效地双向调控DG区神经干细胞的静息活动。通过一系列精心设计的在体、离体生物实验，从功能性上证实此调控是由DG-PV神经元所介导。有趣的是，这些PV神经元具有能够被抑制性GABA递质去极化的特殊性质，串联起了整个长程投射与神经干细胞之间的联系。整个GABA神经环路对DG区神经干细胞起到的是保护作用，使其能够维持在静息状态，而不会过度分化。当研究者们特异破坏这一长程投射通路时，神经干细胞开始大量分化并耗竭，新生神经元的树突形态也变得异常，整个神经网络的活动也受到了影响。
（李卫东）