学术动态 | 顶刊PNAS揭开胶质瘤形成和扩散之谜 大脑中与胶质瘤相连的神经元类型被首次观察到

学术   2024-12-08 16:03   北京  

学术动态

神外前沿 259期


神外前沿讯,12月4日,哈佛医学院麻省总医院的神经肿瘤研究团队在国际四大顶尖期刊之一的PNAS杂志(影响因子11.1,中科院分区1区)报道了脑胶质瘤领域一项重要的研究进展。研究者首次观察到大脑中与胶质瘤相连的神经元类型,由此有望揭开胶质瘤形成和扩散之谜,并且可以进一步探索阻断它们的策略,以阻止胶质瘤发展并防止其复发。

论文信息

Widespread neuroanatomical integration and distinct electrophysiological properties of glioma-innervating neurons
https://doi.org/10.1073/pnas.2417420121

作者团队Emily A. Ferenczi;Song-Hua Hu;Annie L. Hsieh;Bernardo L. Sabatini;Sanika Ganesh;Zongyu Li;Marcia C. Haigis;Tomasz Kula;Wengang Wang;Shakchhi Joshi;Yi-Ching Chen;Madiha Irshad

众所周知,作为恶性程度最高的原发性中枢神经肿瘤,胶质瘤往往会不断复发与扩散,但胶质瘤少转移到大脑外,这表明其可能依赖于大脑独特的境。

几十年来,科学家们一直无法理解大脑中是什么促使这些肿瘤在那里重新生长,这使得胶质瘤成为最难治疗的癌症之一。现在,哈佛医学院研究者通过首次观察大脑中与胶质瘤相连的神经元类型填补了这一空白。


胶质瘤源自胶质细胞,这些细胞在塑造和维持神经回路中发挥着重要作用。研究团队将人类胶质瘤细胞注入小鼠大脑,并等待神经元与肿瘤连接。然后他们应用狂犬病病毒点亮感兴趣的细胞。不久,他们得到了一张显示小鼠大脑中所有发光神经元通向胶质瘤的图像。这些图像揭示了胶质瘤连接到现有的神经回路模式。

研究团队发现,大多数从大脑远端延伸到胶质瘤的胶质瘤内神经元是产生谷氨酸的类型,谷氨酸是一种主要的大脑化学物质,能激发神经元。一些远距离胶质瘤内神经元子集显示出它们既产生谷氨酸又产生另一种名为GABA的化学物质。


Fig. 1. Transsynaptic tracing of GINs using RV. (A) Schematic of the experimental workflow used to establish stable human glioma Ctrl (TVA-eGFP) and G-complement (TVA-eGFP-N2cG) LN229 orthotopic glioma xenograft (OGX). This is followed by the injection of pseudotyped N2cG-H2b-mCherry RV (EnvA RV dG mCherry) for monosynaptic retrograde transsynaptic tracing of GINs. FACS: Fluorescence-activated cell sorting. Schema was created with BioRender.com. (B) Representative coronal brain sections from Ctrl and G-complement striatal OGX following RV-based tracing. Nuclear-localized RV H2b-mCherry (red) specifically labels neurons in G-complement OGX implanted brains but not Ctrl OGX implanted brains. (Scale bar, 1 mm.) (C) Inset from panel (B) showing detailed localization of labeled neurons. (Scale bar, 100 µm.)


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