Science 子刊：拯救焦虑和健忘！高天明院士团队发现调控新机制

学术 2024-11-11 17:15 浙江

冬意悄然，光阴荏苒。科研人沐浴在冬日温暖的阳光下继续前行。本周学术君继续带来 CNS 最新一周科研进展，助力大家勇攀科研高峰。

Highlights：

Cell Metabolism：肠道菌群通过昼夜节律系统调节身体对压力的反应
Science：熬夜会改变肝脏迷走神经传入神经的信号并破坏进食活动导致肥胖
Science Advance：改善长期压力导致的记忆力衰退和焦虑！高天明院士团队发现调节不同隔核-海马胆碱能回路可缓解症状
Cell Discovery：王红梅团队发现可延缓卵巢衰老，延长生殖寿命的新方法
Nature：曹云龙团队揭示新冠病毒流行谱系转变下的抗体免疫响应演化

1. Cell Metabolism｜肠道菌群通过昼夜节律系统调节身体对压力的反应

压力和昼夜节律系统通过下丘脑-垂体-肾上腺 (HPA) 轴相互连接，以维持对外部刺激的反应。然而，这些信号如何协调的机制仍然未知。

2024 年 11 月 5 日，爱尔兰科克大学研究团队在 Cell Metabolism 上发表论文 Gut microbiota regulates stress responsivity via the circadian system。

研究人员发现肠道微生物群是 HPA 轴节律的调节器。肠道微生物的耗竭会扰乱大脑海马和杏仁核中压力反应通路的转录组和代谢组。这与大脑昼夜节律起搏器的失调相结合，导致糖皮质激素节律紊乱。由此产生的 HPA 轴在睡眠/觉醒转换时的过度激活会导致一天中特定时间的应激反应和应激敏感行为受损。团队还通过肠道微生物群移植证实，罗伊氏粘液乳杆菌（Limosilactobacillus reuteri）的昼夜振荡是改变糖皮质激素分泌的候选菌株。

图源：Cell Metabolism

https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(24)00399-1

2. Science｜熬夜会改变肝脏迷走神经传入神经的信号并破坏进食活动导致肥胖

轮班或时差引起的昼夜节律不同步对代谢健康有害，但同步或不同步信号在组织之间的传输方式尚不清楚。

2024 年 11 月 8 日，宾夕法尼亚大学研究团队在 Science 上发表论文 Hepatic vagal afferents convey clock-dependent signals to regulate circadian food intake。

研究人员探索了小鼠肝脏昼夜节律功能的变化如何与大脑对摄食行为的控制相协调。肝脏昼夜节律功能的破坏会改变肝脏迷走神经传入神经的信号，并破坏小鼠摄食和活动节律的协调。食用高脂肪饮食会导致小鼠肝脏节律和摄食控制出现类似的破坏。通过手术切断肝脏迷走神经可以纠正紊乱的的食物摄入行为并减少体重增加。该研究揭示了一种稳态反馈信号，它依赖于肝脏和大脑之间的通信来控制昼夜节律食物摄入模式。这确定了肝迷走神经是治疗昼夜节律紊乱情况下肥胖症的潜在靶点。

图源：Science

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn2786

3. Science Advance｜改善长期压力导致的记忆力衰退和焦虑！高天明院士团队发现调节不同隔核-海马胆碱能回路可缓解症状

长期暴露于压力下会显著改变大脑功能，导致焦虑和抑郁等情绪症状。除了情绪症状外，患者通常还会出现其他症状，包括认知障碍。不同症状背后的确切回路机制仍不清楚。

2024 年 11 月 8 日，南方医科大学高天明院士团队在 Science Advance 上发表论文 Distinct septo-hippocampal cholinergic projections separately mediate stress-induced emotional and cognitive deficits。

研究人员在小鼠中发现了两个不同的基底前脑胆碱能亚群，它们投射到背侧海马 (dHPC) 或腹侧海马 (vHPC)，分别对认知和情绪调节至关重要。此外，慢性应激会导致小鼠焦虑水平升高和认知缺陷，同时伴有 vHPC 增强但 dHPC 胆碱能投射受到抑制。化学遗传激活 dHPC 或抑制 vHPC 胆碱能投射可减轻应激引起的异常行为。此外，研究人员发现乙酰胆碱酯酶抑制剂多奈哌齐与 vHPC 中毒蕈碱受体 1 型毒蕈碱乙酰胆碱受体阻断相结合，可挽救两种应激诱导表型。这项研究阐明了不同的隔核-海马胆碱能回路在应激下独立介导特定症状，这可能为基于回路的应激相关精神疾病治疗提供有希望的策略。

图源：Science Advance

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado1508

4. Cell Discovery｜王红梅团队发现可延缓卵巢衰老，延长生殖寿命的新方法

卵巢对女性的生殖和健康至关重要，因为它能产生卵母细胞并分泌性激素。间充质干细胞 (MSCs) 的移植已被证明可以缓解病理性卵巢衰老。然而，尚不清楚 MSCs 是否有益于自然衰老的卵巢。

2024 年 11 月 5 日，来自中国科学院干细胞与再生医学创新研究院的王红梅团队在 Cell Discovery 发表论文 Stem cell transplantation extends the reproductive life span of naturally aging cynomolgus monkeys。

首先研究了中国女性在围绝经期卵巢储备的动态。使用自然衰老的食蟹猴 ( Macaca fascicularis ) 模型，研究人员发现将人类胚胎干细胞衍生的 MSC 样细胞（后称为 M 细胞）移植到衰老的卵巢中可显著减少卵巢纤维化和 DNA 损伤，增强性激素分泌并提高生育能力。M 细胞移植后，一只健康的小猴出生了。此外，单细胞 RNA 测序分析和体外功能验证表明，M 细胞移植后，颗粒细胞和基质细胞中的细胞凋亡、氧化损伤、炎症和纤维化得到缓解。这些发现证明了 M 细胞移植对衰老卵巢的有益作用，并扩展了我们对卵巢衰老的分子机制以及基于干细胞的缓解这一过程的理解。

图源：Cell Discovery

https://www.nature.com/articles/s41421-024-00726-4

5. Nature｜曹云龙团队揭示新冠病毒流行谱系转变下的抗体免疫响应演化

SARS-CoV-2（新冠病毒）的不断进化，特别是 BA.2.86/JN.1 谱系的出现取代了 XBB，使得重新评估疫苗成分成为必要。

2024 年 11 月 7 日，北京大学生物医学前沿创新中心、北大-清华生命科学联合中心、昌平实验室曹云龙团队在 Nature 上发表论文 Evolving antibody response to SARS-CoV-2 antigenic shift from XBB to JN.1。

研究人员对 XBB 和 JN.1 在人的免疫反应进行了全面分析。研究表明，在未接触过新冠病毒的人群中，XBB 和 JN.1 在抗原特性上存在显著差异，而感染 JN.1 可引发更强的血浆中和反应，能有效对抗其亚变种。该研究还首次描述了 XBB 和 JN.1 谱系免疫原性的区别，细致描绘了 XBB 与 JN.1 谱系感染者的体液免疫图景，强调了 KP.2、KP.3，特别是 KP.3.1.1 等 JN.1 谱系突变株的强烈免疫逃逸能力，同时，JN.1 诱导的特异性抗体在应对奥密克戎变种时也展现出强效。这些发现描绘了抗体对从 XBB 到 JN.1 的奥密克戎抗原特性变化的适应进程，强调了开发基于 JN.1 谱系，尤其是 KP.2/KP.3 的疫苗加强针的重要性。

图源：Nature

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08315-x

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