锘海平鋪光片顯微鏡助力表征神經(jīng)膠質(zhì)瘤小鼠模型

瀏覽次數(shù)：1675　發(fā)布日期：2022-5-20　來源：锘海生命科學(xué)

2022年5月11日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表了浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)系、良渚實(shí)驗(yàn)室研究員，浙大二院雙聘教授劉沖團(tuán)隊(duì)的新研究成果“ Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1 ”。該研究建立超高時(shí)空單細(xì)胞分辨率小鼠癌癥模型體系，用于自發(fā)性腫瘤微環(huán)境的可視化及功能分析，并從全新角度揭示外部感覺（嗅覺刺激）可以直接影響膠質(zhì)瘤發(fā)生。

動(dòng)物不斷地從周圍環(huán)境中接收諸如氣味、聲音、光線和觸覺等各類感官刺激，這些感覺刺激對(duì)于動(dòng)物覓食以及躲避天敵來說不可或缺，同時(shí)它們也會(huì)影響動(dòng)物的生理狀態(tài)，甚至在某些情況下這些感覺刺激可能引發(fā)癌癥。惡性膠質(zhì)瘤是目前神經(jīng)腫瘤中致命的腫瘤之一，已有的研究表明神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞與諸如星形膠質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞、免疫細(xì)胞以及神經(jīng)元等多種細(xì)胞之間互作，進(jìn)而形成獨(dú)特的腫瘤微環(huán)境，對(duì)其后續(xù)發(fā)生、轉(zhuǎn)移和侵襲至關(guān)重要。然而，在正常生理?xiàng)l件下，外界感覺刺激是否能直接影響惡性膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展目前尚不清楚。

劉沖教授研究團(tuán)隊(duì)基于條件性敲除技術(shù)（conditional knockout，CKO）構(gòu)建的自發(fā)膠質(zhì)瘤小鼠模型，發(fā)現(xiàn)嗅球（olfactory bulb）膠質(zhì)瘤的生發(fā)概率很高，且腫瘤主要生發(fā)于嗅球的突觸小球?qū)樱╣lomerular layer，GL），突觸小球?qū)邮切嵊X環(huán)路中第一級(jí)神經(jīng)元（olfactory receptor neuron，ORN，嗅覺感受神經(jīng)元）和第二級(jí)神經(jīng)元（mitral and tufted cells，M/T cells，僧帽/簇狀細(xì)胞）的信息交流區(qū)域。研究團(tuán)隊(duì)利用化學(xué)遺傳學(xué)干預(yù)手段和物理性嗅覺干預(yù)方式，均證實(shí)了嗅覺引起的神經(jīng)元活動(dòng)可以調(diào)控膠質(zhì)瘤的生長(zhǎng)。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步追根溯源，發(fā)現(xiàn)小鼠大腦中胰島素樣生長(zhǎng)因子（insulin-like growth factor 1，IGF1）主要表達(dá)在嗅覺環(huán)路第二級(jí)神經(jīng)元M/T cells中，并通過實(shí)驗(yàn)證明，嗅覺活動(dòng)主要是通過IGF-1信號(hào)通路調(diào)控膠質(zhì)瘤的發(fā)生。

此項(xiàng)研究成果首次通過清晰證據(jù)鏈，證實(shí)嗅覺感知可直接調(diào)節(jié)神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)生，嗅覺感知體驗(yàn)和神經(jīng)膠質(zhì)瘤發(fā)生之間存在獨(dú)特的直接聯(lián)系，為膠質(zhì)瘤的臨床診治提供新的思路和靶點(diǎn)。

本文是神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)瘤研究的顛覆性力作，是繼廈門大學(xué)分子疫苗學(xué)和分子診斷學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳洪敏課題組（2022年4月在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Nature》子刊發(fā)表“ Carbonized paramagnetic complexes of manganese (II) as contrast agents for precise magnetic resonance imaging of sub-millimeter-sized orthotopic tumors ”，點(diǎn)擊鏈接看文章詳情）使用锘海LS18平鋪光片顯微鏡對(duì)膠質(zhì)瘤小鼠模型腦樣本進(jìn)行3D高分辨成像的又一案例。

該文中的膠質(zhì)瘤小鼠模型腦樣本經(jīng)過組織透明化后，使用锘海LS18平鋪光片顯微鏡進(jìn)行3D全腦成像。

原文Extended Data Fig. 3a 不同腫瘤發(fā)育階段的CKO模型腦樣本，使用锘海LS18平鋪光片顯微鏡成像得到的3D全腦視圖，對(duì)CKO模型進(jìn)行了全面表征。Ms19127 沒有檢測(cè)到腫瘤；Ms18980 在 OB 的突觸小球?qū)訑y帶一個(gè)小腫瘤；Ms19119在突觸小球?qū)佑忻黠@的腫瘤；Ms18905在OB的突觸小球?qū)雍皖w粒細(xì)胞層均攜帶明顯的腫瘤。白色箭頭指向 OB 中的腫瘤。

視頻鏈接：https://v.qq.com/x/page/g3338805kxe.html

原文Video S8 視頻展示Ms18905在OB的突觸小球?qū)雍皖w粒細(xì)胞層均攜帶明顯的腫瘤（其他3個(gè)時(shí)期對(duì)應(yīng)的視頻可點(diǎn)擊文章鏈接進(jìn)一步查看）。

參考文獻(xiàn)：
Chen, P., Wang, W., Liu, R. et al. Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04719-9

文章鏈接：Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1

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