浙江大學首次通過清晰證據鏈證明了嗅覺感知體驗和膠質瘤發(fā)生之間存在獨特的聯系。這項成果于5月11日刊登在國際期刊《自然》上,第一作者為浙江大學醫(yī)學院博士陳鵬祥。
“腫瘤細胞的成長會與周圍細胞交流、傳遞信息。而神經元是大腦的基本功能單位,通過神經放電方式來發(fā)揮功能。因此,我們聚焦于神經元活動,探究其是否會影響膠質瘤的產生。” 研究通訊作者劉沖教授介紹。
揭秘環(huán)境刺激與膠質瘤產生的關系,第一個挑戰(zhàn)是要構建能夠自發(fā)生成膠質瘤的實驗小鼠模型。因為自發(fā)而非移植產生腫瘤,才能真正反應出腫瘤在大腦中形成的過程。面對這一挑戰(zhàn),該團隊耗時數年,構建了模擬人類大腦中膠質瘤產生過程的可靠動物模型。分析發(fā)現腫瘤主要自發(fā)產生于嗅球的突觸小球層,也就是嗅覺環(huán)路第一級神經元(嗅覺感受神經元)和第二級神經元(稱為僧帽簇狀細胞)的信息交流區(qū)域。
團隊利用前沿的化學遺傳學干預手段精確抑制小鼠嗅覺感受神經元活動,抑制后,腫瘤體積顯著下降,而激活其活動后,腫瘤體積增加。結果證實,嗅覺環(huán)路神經元的興奮性活動是膠質瘤產生的根源。為了驗證,浙大團隊進一步通過精準的物理阻斷方式,直接封閉小鼠單側嗅覺輸入,發(fā)現封閉側大腦嗅球中腫瘤的體積縮小,充分證明了嗅覺刺激可調控膠質瘤發(fā)生。
團隊通過深入分析,篩選出生長因子IGF-1是潛在的重要效應因子,而嗅球中IGF-1主要表達在嗅覺環(huán)路第二級神經元僧帽簇狀細胞中。清晰證明,嗅覺活動主要是通過IGF-1信號通路調控膠質瘤的發(fā)生。