人腦中的聞膠質(zhì)瘤是如何產(chǎn)生的？一直是橫亙于科學(xué)工作者面前的一個(gè)難題。六年多時(shí)間里，出的成果浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)系劉沖研究員團(tuán)隊(duì)經(jīng)過不懈努力，病自表首次通過清晰證據(jù)鏈，然期證明了嗅覺感知體驗(yàn)和膠質(zhì)瘤發(fā)生之間存在獨(dú)特的刊發(fā)科學(xué)直接聯(lián)系。北京時(shí)間5月11日，大腦該項(xiàng)成果登上了國際頂級(jí)期刊《自然》。團(tuán)隊(duì)
實(shí)驗(yàn)小鼠圖
目前認(rèn)為，最新膠質(zhì)瘤的研究病因由先天的遺傳高危因素和后天環(huán)境中的致癌因素相互作用導(dǎo)致。但是聞，尚未確定環(huán)境刺激究竟如何與疾病關(guān)聯(lián)。出的成果
在十?dāng)?shù)年的病自表研究中，劉沖一直在思考，然期什么因素會(huì)誘發(fā)膠質(zhì)瘤的刊發(fā)科學(xué)產(chǎn)生？“腫瘤細(xì)胞的成長，會(huì)與周圍的大腦細(xì)胞交流、傳遞信息。而神經(jīng)元是大腦的基本功能單位，通過神經(jīng)放電方式來發(fā)揮功能。因此，我們聚焦于神經(jīng)元活動(dòng)，探究其是否會(huì)影響膠質(zhì)瘤的產(chǎn)生。”劉沖介紹。
揭秘環(huán)境刺激與膠質(zhì)瘤產(chǎn)生的關(guān)系，第一個(gè)挑戰(zhàn)是要構(gòu)建能夠自發(fā)生成膠質(zhì)瘤的實(shí)驗(yàn)小鼠模型，只有自發(fā)產(chǎn)生腫瘤，才能真正反映出腫瘤在大腦中形成的過程。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，劉沖實(shí)驗(yàn)室耗時(shí)數(shù)年，構(gòu)建了模擬人類大腦中膠質(zhì)瘤的產(chǎn)生過程的可靠動(dòng)物模型。
通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觯瑘F(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)小鼠模型中膠質(zhì)瘤主要自發(fā)產(chǎn)生于大腦的嗅球中，也就是小鼠的嗅覺信息處理腦區(qū)。“既然嗅覺腦區(qū)是膠質(zhì)瘤的易發(fā)部位，那么，嗅覺環(huán)路的神經(jīng)元活動(dòng)是否會(huì)影響膠質(zhì)瘤的發(fā)生？”這個(gè)突如其來的“腦洞大開”，成為整個(gè)研究的關(guān)鍵。
劉沖團(tuán)隊(duì)隨后對(duì)這個(gè)猜想進(jìn)行了進(jìn)一步驗(yàn)證。利用前沿的化學(xué)遺傳學(xué)干預(yù)手段，精確調(diào)控小鼠嗅覺感受神經(jīng)元活動(dòng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，抑制嗅覺感受神經(jīng)元活動(dòng)后，腫瘤體積顯著下降；而激活其活動(dòng)后，腫瘤體積增加。結(jié)果證實(shí)，嗅覺環(huán)路神經(jīng)元的興奮性活動(dòng)是膠質(zhì)瘤產(chǎn)生的根源。
為了驗(yàn)證上述結(jié)論，浙大團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過精準(zhǔn)的物理阻斷方式，阻斷小鼠單側(cè)嗅覺輸入。直接封閉小鼠單側(cè)嗅覺輸入后，研究人員發(fā)現(xiàn)，封閉側(cè)大腦嗅球中腫瘤的體積縮小，充分證明了嗅覺刺激可以調(diào)控膠質(zhì)瘤發(fā)生。“該研究首次通過物理手段干預(yù)自發(fā)膠質(zhì)瘤生成，也驗(yàn)證了嗅覺神經(jīng)環(huán)路在膠質(zhì)瘤生成中的地位。”劉沖說。
明確了嗅覺神經(jīng)環(huán)路活動(dòng)可以誘發(fā)膠質(zhì)瘤產(chǎn)生后，該研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)通過深入研究，進(jìn)一步證明，該現(xiàn)象其實(shí)主要是受到嗅覺神經(jīng)環(huán)路來源的生長因子IGF-1刺激所致。這個(gè)過程相當(dāng)于電波發(fā)射塔發(fā)出了生長信號(hào)，而這個(gè)信號(hào)被腫瘤細(xì)胞上的生長因子受體接收，進(jìn)而傳遞到腫瘤細(xì)胞內(nèi)，啟動(dòng)了細(xì)胞惡變和增殖的程序。
劉沖表示，這一成果為后續(xù)進(jìn)一步探究不同感知覺刺激，甚至是情緒應(yīng)激和異常神經(jīng)功能相關(guān)疾病，是否也會(huì)影響腫瘤發(fā)生提供了無限思考空間。當(dāng)然，基于此研究的深入探索，可以幫助人們更好的理解腫瘤發(fā)生本質(zhì)這一基本生物學(xué)問題，并為膠質(zhì)瘤的預(yù)防、早期干預(yù)及治療提供新的方向。
