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浙江日报:《自然》发表浙江大学团队最新研究成果——胶质瘤或与嗅觉刺激有关
发布日期:2022-05-13 11:29 浏览次数: 字体:[ ]

  人脑中的胶质瘤是如何产生的,一直是横亘于科学家面前的一个难题。

  浙江大学医学院脑科学与脑医学系、良渚实验室研究员,浙大二院双聘教授刘冲团队经过不懈努力,首次通过清晰证据链,证明了嗅觉感知体验和胶质瘤发生之间存在独特的直接联系。

  5月11日,该项成果登上了国际顶级期刊《自然》。

  目前认为,胶质瘤的病因由先天的遗传高危因素和后天环境中的致癌因素相互作用导致。但是,尚未确定环境刺激究竟如何与疾病关联。

  在十数年的研究中,刘冲一直在思考,什么因素会诱发胶质瘤的产生?“肿瘤细胞的成长,会与周围的细胞交流、传递信息。而神经元是大脑的基本功能单位,通过神经放电方式来发挥功能。因此,我们聚焦于神经元活动,探究其是否会影响胶质瘤的产生。”刘冲介绍。

  揭秘环境刺激与胶质瘤产生的关系,第一个挑战是要构建能够自发生成胶质瘤的实验小鼠模型,只有自发产生肿瘤,才能真正反应出肿瘤在大脑中形成的过程。

  面对这一挑战,刘冲实验室耗时数年,构建了模拟人类大脑中胶质瘤的产生过程的可靠动物模型。

  通过严谨的分析,团队发现小鼠模型中胶质瘤主要自发产生于大脑的嗅球中,也就是小鼠的嗅觉信息处理脑区。“既然嗅觉脑区是胶质瘤的易发部位,那么,嗅觉环路的神经元活动是否会影响胶质瘤的发生?”这个突如其来的“脑洞大开”,成为整个研究的关键。

  刘冲团队随后对这个猜想进行了进一步验证。利用前沿的化学遗传学干预手段,精确调控小鼠嗅觉感受神经元活动。

  研究人员发现,抑制嗅觉感受神经元活动后,肿瘤体积显著下降;而激活其活动后,肿瘤体积增加。结果证实,嗅觉环路神经元的兴奋性活动是胶质瘤产生的根源。

  为了验证上述结论,浙江大学团队进一步通过精准的物理阻断方式,阻断小鼠单侧嗅觉输入。直接封闭小鼠单侧嗅觉输入后,研究人员发现,封闭侧大脑嗅球中肿瘤的体积缩小,充分证明了嗅觉刺激可以调控胶质瘤发生。“该研究首次通过物理手段干预自发胶质瘤生成,也验证了嗅觉神经环路在胶质瘤生成中的地位。”刘冲说。

  明确了嗅觉神经环路活动可以诱发胶质瘤产生后,该研究团队继续通过深入研究,进一步证明了,该现象其实主要是受到嗅觉神经环路来源的生长因子IGF-1刺激所致。这个过程相当于电波发射塔发出了生长信号,而这个信号被肿瘤细胞上的生长因子受体接收,进而传递到肿瘤细胞内,启动了细胞恶变和增殖的程序。

  刘冲表示,这一成果为后续进一步探究不同感知觉刺激,甚至是情绪应激和异常神经功能相关疾病,是否也会影响肿瘤发生提供了无限思考空间。当然,基于此研究的深入探索,可以帮助人们更好的理解肿瘤发生本质这一基本生物学问题,并为胶质瘤的预防、早期干预及治疗提供新的方向。

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