博士生独立一作，复旦大学，一天两篇Science

学术 2024-11-12 00:07 北京

11 月 8 日，复旦大学在国际顶级科研期刊《Science》连续发表两项科研成果。

2024 年 11 月 8 日，复旦大学公共卫生学院余宏杰教授团队关于季节性流感的全球时空传播动态及驱动机制的最新研究成果，以「COVID-19 pandemic interventions reshaped the global dispersal of seasonal influenza viruses」新冠肺炎大流行干预重塑了季节性流感病毒的全球传播为题，在《科学》（Science）杂志上发表，研究发现了 covid-19 大流行前中后季节性流感的全球时空传播动态及驱动机制，为制定流感全球防控措施提供了重要依据。

复旦大学是论文的第一完成单位。复旦大学公共卫生学院 2022 级博士生陈志元是此文章的独立第一作者。复旦大学公共卫生学院教授、上海市重大传染病和生物安全研究院与复旦大学附属华山医院感染病科双聘 PI 余宏杰与牛津大学 Moritz Kraemer 教授、比利时鲁汶大学 Philippe Lemey 教授、皇家兽医学院 Oliver Pybus 教授为共同通讯作者。

过去一百年里，全球爆发过多次流感大流行，分别是 1918 年西班牙 H1N1 流感、1957 年亚洲 H2N2 流感和 1968 年香港 H3N2 流感，以及 2009 年甲型 H1N1 流感。

尽管国际科学界在流感的流行病学领域已开展多年深入研究，但遗憾的是，还无法突破关键理论和技术以阐释两大问题：精确解析流感疫情在全球每年周而复始的发生规律、时空扩散过程及其驱动机制。

复旦大学公共卫生学院余宏杰教授团队

面对国际科学难题，余宏杰团队首先从疾病自然史出发，突破对疫情发生规律的已有认知，解析个体和群体的疾病负担，最后确定其特异的传播网络和演化机制。通过前期的深入研究和积累，余宏杰察觉到，COVID-19 大流行给所有呼吸道传染病研究带来了「机会」：尽管感染不同呼吸道传染病病原体诱导的特异性免疫不同，但 COVID-19 大流行期间所采取的非药物性干预措施对其传播的阻断作用是共通的。

余宏杰重点思考这些问题：COVID-19 大流行是否会影响季节性流感的全球传播和进化动态？可否重塑季节性流感全球传播和进化的格局？季节性流感何时恢复至大流行前的水平？余宏杰带领团队抽丝剥茧、层层深入开展研究。余宏杰的博士研究生陈志元从描述大流行期间全球季节性流感病毒的活动强度入手，不出意外地发现其整体活动水平显著降低，并且 B/Yamagata 谱系自 2020 年 3 月后似乎「销声匿迹」，但伴随全球针对 COVID-19 非药物性干预措施的逐步解除，流感病毒的活动水平又逐渐开始恢复。

COVID-19 大流行期间施加的非药物干预措施打破了季节性流感传播的「常态」，目前，国际科学界尚未揭示其从「扰乱」到「恢复」的全过程。2023 年 6 月至 8 月，余宏杰领衔的国际合作团队重建了 COVID-19 大流行前、中、后全球季节性流感的传播模式。

研究聚焦在重建四个时期「大流行前期（2017 年 1 月-2020 年 3 月）、大流行期的急性阶段（2020 年 4 月-2021 年 3 月）、大流行期的转变阶段（2021 年 4 月-2023 年 4 月）和大流行后期（2023 年 5 月-2024 年 3 月）」的全球季节性流感传播动态。余宏杰表示，团队整合全球流感流行病学监测数据、基因序列数据和人群航空流量数据，将全球分成了 12 个区域，在贝叶斯系统动力学的框架下重构了四个时期的季节性流感传播模式，并估计了传播的相关参数和潜在驱动因素。

全球航空流量变化及在流感传播中的作用

研究结果发现，季节性流感的活动水平和区域间航空流量均经历了「下降后恢复」的过程。区域间航空流量往往代表着长距离的人群移动情况。在时间异质性的系统动力学模型框架下进一步结合基因序列数据，团队发现，区域间航空流量是四个时期全球季节性流感传播的主要驱动因素。通过估计地理进化树中的主干区域，发现大流行期间，南亚和西亚分别是维持 A 型流感和 B/Victoria 循环的关键区域。

为评估大流行期间不同流感季的传播强度和传播模式相似性，团队又进一步运用多维尺度分析方法研究了季节性流感传播的恢复。研究发现，大流行后期（2023 年 5 月-2024 年 3 月），全球季节性流感传播的模式和强度已基本恢复至大流行前的水平。

全球季节性流感的传播动态

本研究识别了全球季节性流感的流行特征和传播关键区域，明确了针对 COVID-19 的非药物性干预措施对区域流感病毒进化/循环独立性的影响，以及大流行后流感传播模式的稳健恢复以及新型流感毒株起源地的不确定性，强调了加强呼吸道病原体的病毒学和基因监测、及时调整疫苗接种策略和监测方向的重要性。研究结果对未来大流行的综合应对提供了实证依据，将加深大流行情境下对季节性呼吸道病原体传播和进化的理解。

《科学》（Science）杂志编辑及审稿人对论文高度评价：「研究结构和内容丰富」、「COVID-19 大流行为流感传播提供的研究视角是独一无二的」、「研究提供了对季节性流感谱系动力学的最新理解，也定量剖析了大流行期间人群移动模式的变化在全球季节性流感传播的作用」。

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2024 年 11 月 8 日，复旦大学基础医学院、脑科学研究院、脑功能与脑疾病全国重点实验室刘星教授、马兰教授合作在《科学》（Science）杂志上发表题为《杏仁核至对侧脑半球伏隔核神经环路编码负性情绪效价》（「The interhemispheric amygdala-accumbens circuit encodes negative valence in mice」）研究，研究发现，小鼠脑内基底外侧杏仁核（BLA）神经元，通过连接左右两侧脑半球的前连合（Anterior Commissure,AC）投射到对侧脑半球的伏隔核（NAc），这一跨脑半球神经环路与同侧神经环路的功能相反，介导恐惧、厌恶类负性情绪及逃避行为的产生。

复旦大学脑科学研究院博士研究生田振、宋嘉琛为论文共同第一作者，赵旭滢、周一鸣和陈曦等为共同作者。基础医学院刘星教授为论文最后通讯作者、脑科学研究院马兰教授为共同通讯作者。该研究得到科技创新 2030—「脑科学与类脑研究」重大项目、国家自然科学基金项目资助。

刘星介绍说，切断前连合后，小鼠表现出厌恶和逃避行为的受损。通过脑透明化 3D 成像、神经元翻译组测序、顺行和逆行神经示踪荧光标记等技术，研究团队观察到 BLA 脑区存在两群不同的神经元，它们接受来自不同脑区的神经支配，并分别投射至同侧或对侧脑半球 NAc。

BLA 是掌控情绪反应（恐惧、厌恶、逃避等）、学习和记忆、社会交往等功能的关键脑区，而 NAc 则在奖赏、快乐、成瘾、情绪调节等多个方面起着关键作用。借助在小鼠脑内植入光纤在体实时记录神经元活动信号和光遗传学实时特异性干预等方法，研究团队发现，摄食甜水、与异性社交等奖赏性刺激选择性地激活 BLA 到同侧半球 NAc 的神经投射，而摄入苦味水、面临危险等厌恶性刺激则选择性地激活 BLA 到对侧半球 NAc 的神经投射。

进一步的研究表明，BLA 到同侧半球 NAc 的神经投射主要支配 D1 型神经元，增加在 NAc 的多巴胺释放，促进正性奖赏情绪的形成；而 BLA 至对侧半球 NAc 的神经投射主要支配 D2 型神经元，降低 NAc 的多巴胺水平，而导致负性厌恶情绪和相关记忆的形成。

刘星等的这一工作区分了 BLA 向同侧和对侧大脑半球投射在情绪和相关记忆形成中的不同作用，发现了 BLA 到对侧 NAc 神经投射在编码负性情绪和引发逃避行为中的关键作用，揭示了跨脑半球神经连接的一个重要功能。

图说：BLA 分别通过同侧或对侧投射连接不同 NAc 神经元。正性奖赏性刺激活 BLA-NAc 同侧投射和 NAc 的 D1 型神经元，促进 NAc 多巴胺释放，产生愉悦情绪和亲近行为；而负性厌恶性刺激通过激活 BLA-NAc 对侧投射和 D2 型神经元，降低 NAc 多巴胺水平，引发厌恶情绪和逃避行为。

刘星教授长期致力于情绪相关记忆机制的研究，近年来发现伏隔核的 D1 神经元新亚群，揭示其拮抗经典 D1 神经元亚群奖赏效应、促进负性情绪形成的作用；揭示「痕迹神经元神经环路」介导记忆的存储，可卡因记忆痕迹神经元在戒断后兴奋性持续增强介导药物渴求的「孵育」现象；获得东方英才计划领军人才项目等支持。

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq3003

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp7520

来源：复旦大学、澎湃新闻、募格学术

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