收藏| 复旦大学脑科学研究院 2021年度科研成果汇编

复旦大学脑科学研究院是复旦大学全校性的神经科学研究实体机构、教育部“985工程”二期重点建设的科技创新平台之一，与医学神经生物学国家重点实验室“两位一体”。研究院于2006年4月成立，现任院长为马兰教授，学术委员会主任为杨雄里院士。

2018年3月，复旦大学脑科学前沿科学中心获得教育部批准，成为国家“珠峰计划”首个前沿科学中心，旨在探索现代大学制度，充分发挥在人才培养、科学研究、学科建设中的枢纽作用。

脑科学研究院2006年成立以来，研究人员主持了一系列重大科研项目，研究院研究人员在基础和临床神经科学研究中取得了一批原创性重大科研成果。脑科学研究院作为复旦神经科学研究的核心力量与前沿研究平台，密切结合神经科学研究的实际需求，以脑院公共技术服务力量为主体，不断建设完善“复旦大学神经科学技术共享体系”。

去年回顾：风雨兼程28年！复旦大学医学神经生物学国家重点实验室2020年科研成果汇编

下面，跟brainnews编辑部来一起学习复旦大学脑科学研究院今年发表的论文，更多详细内容，请见官网。

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毒品痛苦记忆和欣快记忆提取神经环路的差异

2021年4月6日，Cell Reports 杂志在线发表了复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室教授郑平课题组题为“Activity in projection neurons from prelimbic cortex to the PVT is necessary for retrieval of morphine withdrawal memory”的研究论文。

该研究发现毒品戒断场景可以激活前边缘皮层投向丘脑室旁核的神经元，在毒品戒断场景的作用下，这个环路记忆相关的电信号和化学信号均有被提取出。研究结果表明毒品戒断痛苦记忆和毒品欣快记忆提取在神经环路上可能存在差异。

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促醒肽调制瞳孔收缩的机制

2021年3月24日，The Journal of Neuroscience 发表了复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室杨雄里院士、钟咏梅研究员团队题为“Orexin-A intensifies mouse pupillary light response by modulating intrinsically photosensitive retinal ganglion cells”的研究论文。

该研究发现促醒肽（orexin）对瞳孔对光反射的调制，并对其机制进行了深入研究。这是首次显示orexin也调制与“成像视觉”无直接关系的“非成像视觉”功能。

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3

自闭症发病相关新机制

2021年5月7日，精神病学权威杂志Molecular Pychiatry 发表了复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室解云礼课题组题为“Transcriptionfactor 4 controls positioning of cortical projection neurons through regulationof cell adhesion ”的研究论文。

该研究通过构建转基因小鼠动物模型，结合细胞生物学、免疫组织化学染色、脑片培养及成像技术和光遗传技术等，发现自闭症谱系的皮特霍普金斯综合征相关基因TCF4通过调控神经元粘附分子的表达进而调控神经元在皮质中的精确定位，为了解皮特霍普金斯综合征和自闭症的发病机制提供了新的理论依据。

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PRDM1参与神经病理性疼痛的发生

2021年5月1日，国际顶级麻醉学学术期刊Anesthesiology 发表了复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室Thomas Behnisch教授课题组题为“Positive Regulatory Domain I–binding Factor 1 Mediates Peripheral Nerve Injury–induced Nociception in Mice by Repressing Kv4.3 Channel Expression”的研究论文。

研究发现PRDM1通过减少钾离子通道Kv4.3的表达，引起痛觉过敏，参与神经病理性疼痛的发生。这表明增强Kv4.3的表达可以降低小鼠的伤害敏感性。该研究首次揭示了PRDM1 在神经病理性疼痛中的调控作用及其分子作用机制。

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糖网病小鼠自感光视网膜神经节细胞的亚型特异性重塑

2021年5月20日，糖尿病学权威期刊、美国糖尿病协会官方刊物Diabetes 发表了复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室杨雄里、钟咏梅、翁史钧科研团队题为“Cell-Subtype-Specific Remodeling of Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells in Streptozotocin-Induced Diabetic Mice”的研究论文。

该研究专注于负责非成像视觉（昼夜节律等）的另一群神经节细胞——自感光视网膜神经节细胞（ipRGC），发现其中一个主要亚型——M1型细胞对糖网病具有耐受性，但另一亚型——M2型细胞则出现了代偿性的结构、功能变化，细胞凋亡显著，且残余细胞胞体膨胀，树突结构趋于复杂，光反应增益上调，瞳孔对光反射也显著削弱。

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6

中性粒细胞NETs通过cGAS调控脑卒中后tPA溶栓出血

2021年7月8日，复旦大学脑科学研究院、医学神经生物学国家重点实验室赵冰樵教授团队以封面论文的形式，在Blood 杂志上发表了题为“Neutrophil extracellular traps promote tPA-induced brain hemorrhagevia cGAS in mice with stroke”的研究成果。

该研究证明降解或阻断NETs产生，可以逆转tPA溶栓引起的血脑屏障损伤，减轻脑出血，同时阐明了PAD4和cGAS是NETs促进tPA溶栓出血的关键分子，为增加溶栓治疗的安全性提供了新的思路和靶标。Blood 编辑部邀请国际同行专家撰写了题为“Mechanism of ICH with tPA thrombolysis” 的专题评述，对该研究的科学发现给予了高度评价。

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TNF-α通过增强Nav1.6通道诱导视网膜神经节细胞超兴奋性导致其在实验性青光眼中的凋亡

2021年8月21日，Journal of Neuroinflammation 发表了复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室王中峰教授课题组和附属眼耳鼻喉科医院眼科孙兴怀教授课题组题为“Soluble tumor necrosis factor-alpha induced hyperexcitability contributes to retinal ganglion cell apoptosis by enhancing Nav1.6 inexperimental glaucoma”的研究论文。

研究发现TNF-α通过结合TNFR1受体显著增强视网膜神经节细胞上Nav1.6通道的功能和表达量，进而诱导神经节细胞超兴奋性，最终导致其凋亡性死亡。玻璃体腔注射TNF-α阻断剂可以有效保护慢性高眼压模型中的视网膜神经节细胞。本结果为临床中运用TNF-α及Nav1.6阻断剂治疗青光眼提供了新的理论依据。

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通过三色上转换对多个神经元集群进行近红外调控

2021年9月27日，Nature Communications 杂志在线发表了复旦大学脑科学研究院、医学神经生物学国家重点实验室、脑科学前沿中心张嘉漪研究员团队与复旦大学化学系张凡教授团队题为“Near-infrared manipulation of multiple neuronal populations via trichromatic upconversion” 的研究论文。

该研究基于近红外光对生物组织穿透能力强和抗光漂白的特性，研发了一种三色上转换（upconversion）纳米材料，该材料具备将808 nm、980 nm和1532 nm三种不同波长的近红外光转变为540 nm（绿）、450 nm（蓝）和650nm（红）三种可见光的特性，与传统单色上转换材料相比，三色上转换材料的光谱线宽更小，有利于实现更精准的调控。

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遗传解析脑中基因功能、细胞类型和神经环路的新兴策略

2021年9月24日，复旦大学脑科学研究院、医学神经生物学国家重点实验室、脑科学前沿科学中心何苗研究员课题组受邀在Molecular Psychiatry 杂志发表了题为“Emerging strategies for the genetic dissection of gene functions, cell types, and neural circuits in the mammalian brain” 综述文章。

对从DNA到蛋白质层面的基因调控策略进行了系统梳理，介绍了这些策略如何被应用于特异标记和调控大脑中的不同细胞类型，从而解析神经环路的发育构筑和工作原理。文中着重介绍了新近发展的各类组合调控策略（combinatorial strategies），该综述还讨论了现有技术的不足，对未来发展方向进行了展望。

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引起吗啡戒断负性情绪的神经环路新机制

2021年10月12日，复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室王菲菲/马兰团队科研团队在Molecular Psychiatry 上发表了题为“CRHCeA→VTA inputsinhibit the positive ensembles to induce negative effect of opiate withdrawal” 的研究论文。

该研究发现中央杏仁核脑区促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）神经元与腹侧被盖区（VTA）被吗啡激活的奖赏神经元间的抑制性神经环路介导吗啡戒断引起的负性情绪，揭示了成瘾性药物戒断后，抑制性环路对奖赏系统的负反馈，从而引起负性情绪的细胞机制，为干预戒断情绪障碍和药物依赖提供了新思路。

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觉醒新核团下丘脑室旁核调控觉醒和嗜睡

2021年11月17日，黄志力课题组在eLife 杂志发表了题为“Dysfunctions of the paraventricular hypothalamic nucleus induce hypersomnia in mice” 的研究论文。

吉林大学王赞教授团队先前发现三例重度嗜睡患者（每日睡眠量超过20小时）的下丘脑室旁核（paraventricular hypothalamic nucleus， PVH）功能受损。据此临床观察，黄志力课题组提出PVH可能是调控觉醒的关键核团。结果揭示，PVH是调控觉醒起始和维持的关键核团，PVH功能紊乱会导致严重嗜睡。该研究为探究临床嗜睡症患者的病理生理机制提供了新方向。

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文章来源：复旦大学脑科学研究院官网

编辑：brainnews编辑部

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