文獻(xiàn)速遞
小編匯總了2026年1月中旬在Nature、Science、Cell 三大國(guó)際頂刊上發(fā)表的神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究論文,歡迎閱覽!
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1、室下區(qū)放射狀膠質(zhì)細(xì)胞維持人類(lèi)大腦中抑制性神經(jīng)元的生成

2026年1月15日,清華大學(xué)米達(dá)教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院朱蘭院士團(tuán)隊(duì)在Science期刊上發(fā)表了題名為“Subventricular zone radial glial cells maintain inhibitory neuron production in the human brain”的研究論文,揭示了人類(lèi)大腦抑制性神經(jīng)元生成的新機(jī)制。
通過(guò)整合空間和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù),研究發(fā)現(xiàn)人類(lèi)內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起(hMGE)存在獨(dú)特的腦室下區(qū)放射狀膠質(zhì)細(xì)胞(SVZ RGC)。該細(xì)胞具有靈長(zhǎng)類(lèi)特異性的分子特征、時(shí)空分布和細(xì)胞形態(tài),在獼猴中存在同源類(lèi)型而在小鼠中缺失。發(fā)育軌跡重建顯示,SVZ RGC在整個(gè)大腦發(fā)育過(guò)程中持續(xù)生成GABA能抑制性神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞,為人類(lèi)抑制性神經(jīng)元的進(jìn)化擴(kuò)增提供了細(xì)胞基礎(chǔ)。
這一發(fā)現(xiàn)不僅擴(kuò)展了對(duì)神經(jīng)前體細(xì)胞類(lèi)型的認(rèn)識(shí),更為理解人類(lèi)大腦皮層抑制性神經(jīng)元多樣性及高級(jí)認(rèn)知功能的演化起源提供了關(guān)鍵線(xiàn)索。

2025年11月26日,瑞士、波蘭以及德國(guó)的學(xué)者聯(lián)合在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Evolution of taste processing shifts dietary preference”的研究論文,研究以三種近緣果蠅為模型,探討味覺(jué)回路演化與食物選擇機(jī)制。
特化物種Drosophila sechellia(Dsec)專(zhuān)食諾麗果,而另兩種廣食性果蠅食譜多樣。通過(guò)定量攝食實(shí)驗(yàn)與鈣成像技術(shù),研究發(fā)現(xiàn):1)Dsec對(duì)諾麗果的偏好與其外周味覺(jué)神經(jīng)元苦味敏感性增強(qiáng)相關(guān),該變化源于單個(gè)味覺(jué)受體基因的小片段缺失;2)關(guān)鍵差異并非僅來(lái)自外周受體,更取決于感覺(jué)運(yùn)動(dòng)回路中對(duì)諾麗果與蔗糖信號(hào)的特異性中樞處理方式。
研究表明,食物選擇行為的演化不僅涉及外周味覺(jué)受體的改變,更取決于感覺(jué)信息轉(zhuǎn)化為攝食運(yùn)動(dòng)指令的中樞處理機(jī)制重塑。

2025年11月19日,斯坦福大學(xué)駱利群教授團(tuán)隊(duì)在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Repulsions instruct synaptic partner matching in an olfactory circuit”的研究論文,研究揭示了排斥性細(xì)胞表面蛋白在果蠅嗅覺(jué)神經(jīng)回路中調(diào)控突觸伙伴精確匹配的機(jī)制。
通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組指導(dǎo)的遺傳篩選,研究鑒定出三對(duì)具有排斥作用的蛋白組合:Toll2–Ptp10D、Fili–Kek1 與 Hbs/Sns–Kirre。這些蛋白在非匹配的嗅覺(jué)受體神經(jīng)元軸突與投射神經(jīng)元樹(shù)突間介導(dǎo)排斥性相互作用。關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)包括:1)每對(duì)排斥蛋白在特定匹配的神經(jīng)伙伴間呈現(xiàn)反向表達(dá)模式;2)任意一方的功能缺失均會(huì)導(dǎo)致相似的突觸匹配缺陷,而過(guò)表達(dá)導(dǎo)致的錯(cuò)誤連接可通過(guò)對(duì)配體蛋白的缺失進(jìn)行糾正;3)這些蛋白組合在大腦其他區(qū)域也存在差異表達(dá)。
結(jié)果表明,多重排斥性相互作用通過(guò)阻止神經(jīng)元與非目標(biāo)伙伴形成錯(cuò)誤連接,共同確保發(fā)育過(guò)程中突觸伙伴的精確匹配。

2025年11月19日,斯坦福大學(xué)駱利群教授團(tuán)隊(duì)在Nature期刊上背靠背發(fā)表了另一篇題名為“Rewiring an olfactory circuit by altering cell-surface combinatorial code”的研究論文,通過(guò)操縱果蠅嗅覺(jué)回路中的細(xì)胞表面蛋白組合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定嗅覺(jué)受體神經(jīng)元(ORN)突觸連接的人工重構(gòu)。
研究以感知雄性信息素的ORN為模型,通過(guò)系統(tǒng)改變?cè)撋窠?jīng)元差異表達(dá)的細(xì)胞表面蛋白組合——包括增強(qiáng)與新投射神經(jīng)元(PN)間的吸引力、削弱與原PN的排斥力、增強(qiáng)與新PN的吸引力——成功將其突觸連接從原本抑制求偶行為的PN類(lèi)型,幾乎完全切換至促進(jìn)求偶行為的新PN類(lèi)型。這一突觸重構(gòu)改變了新PN對(duì)氣味信號(hào)的響應(yīng)特性,并顯著增加了雄性間求偶行為。基于此,研究總結(jié)出三類(lèi)有效的操縱策略,并成功應(yīng)用于第二種ORN類(lèi)型向多個(gè)不同PN類(lèi)型的突觸重定向。
該研究表明,僅需操縱一小部分細(xì)胞表面蛋白即可重編程神經(jīng)連接,為研究神經(jīng)回路連接變化如何驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)演化提供了新途徑。

2026年1月8日,美國(guó)學(xué)者在Cell期刊上發(fā)表了題名為“Stress-induced sympathetic hyperactivation drives hair follicle necrosis to trigger autoimmunity”的研究論文,研究揭示了急性應(yīng)激通過(guò)交感神經(jīng)通路誘發(fā)毛囊壞死并激活自身免疫的機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)激狀態(tài)下的交感神經(jīng)過(guò)度活化會(huì)釋放過(guò)量去甲腎上腺素,優(yōu)先誘導(dǎo)毛囊中轉(zhuǎn)擴(kuò)增細(xì)胞(HF-TACs)壞死,而毛囊干細(xì)胞(HFSCs)因細(xì)胞死亡通路、代謝策略及鈣穩(wěn)態(tài)的差異表現(xiàn)出更強(qiáng)的抵抗性。壞死細(xì)胞釋放的細(xì)胞碎片觸發(fā)巨噬細(xì)胞清除與樹(shù)突狀細(xì)胞活化,進(jìn)而激活自身反應(yīng)性T細(xì)胞。這些被激活的T細(xì)胞在后續(xù)炎癥刺激下可再次攻擊毛囊組織。
該研究從機(jī)制上闡明了應(yīng)激如何通過(guò)交感神經(jīng)誘導(dǎo)的細(xì)胞壞死直接損傷高增殖組織,并由此引發(fā)可能持續(xù)攻擊同一組織的自身免疫反應(yīng),為理解應(yīng)激導(dǎo)致的組織損傷與自身免疫啟動(dòng)提供了新視角。

2026年1月8日,美國(guó)聯(lián)合日本的學(xué)者在Cell期刊上發(fā)表了題名為“IL-1R1-positive dorsal raphe neurons drive self-imposed social withdrawal in sickness”的研究論文,闡明了炎癥狀態(tài)下動(dòng)物主動(dòng)社會(huì)回避行為的神經(jīng)機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn),在疾病狀態(tài)下,外周產(chǎn)生的細(xì)胞因子白介素-1β(IL-1β)通過(guò)“外周-中樞”信號(hào)傳遞,特異性激活中縫背核(DRN)中表達(dá)IL-1R1的血清素能神經(jīng)元(IL-1R1DRN神經(jīng)元)。這些神經(jīng)元的活化足以引發(fā)社會(huì)回避行為,而抑制其活性或敲除IL-1R1基因,則能在全身性炎癥中逆轉(zhuǎn)這種自我強(qiáng)加的社會(huì)隔離。該機(jī)制揭示了IL-1β不僅作為免疫信號(hào)分子,更作為神經(jīng)調(diào)節(jié)因子直接調(diào)控特定腦區(qū)功能,從而主動(dòng)驅(qū)動(dòng)病態(tài)下的社會(huì)行為適應(yīng)。
這一發(fā)現(xiàn)從分子與神經(jīng)環(huán)路層面,解釋了疾病期間社會(huì)行為變化的進(jìn)化意義與生理基礎(chǔ)。

7、GPX4蛋白的鰭環(huán)樣結(jié)構(gòu)構(gòu)成抗鐵死亡神經(jīng)保護(hù)的基礎(chǔ)

2026年1月8日,德國(guó)、日本、比利時(shí)、美國(guó)以及澳大利亞的學(xué)者聯(lián)合在Cell期刊上發(fā)表了題名為“A fin-loop-like structure in GPX4 underlies neuroprotection from ferroptosis”的研究論文,揭示了GPX4蛋白結(jié)構(gòu)在抗鐵死亡神經(jīng)保護(hù)中的關(guān)鍵作用。
研究發(fā)現(xiàn),GPX4蛋白通過(guò)一個(gè)獨(dú)特的“鰭環(huán)樣”結(jié)構(gòu)錨定于細(xì)胞膜,這一結(jié)構(gòu)對(duì)于其抑制膜磷脂過(guò)氧化、防止鐵死亡至關(guān)重要。致病突變R152H會(huì)導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)塌陷,破壞GPX4的膜錨定能力(不影響其催化活性),從而引發(fā)早發(fā)性神經(jīng)退行病變。小鼠模型顯示,GPX4功能缺失導(dǎo)致皮質(zhì)與小腦神經(jīng)元退化及神經(jīng)炎癥;患者來(lái)源的神經(jīng)元與類(lèi)腦器官同樣表現(xiàn)出鐵死亡易感性增加,并呈現(xiàn)阿爾茨海默病樣病理特征。
該研究不僅闡明GPX4膜錨定是其神經(jīng)保護(hù)功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),更確立鐵死亡是神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)機(jī)制,為靶向鐵死亡的治療策略提供了理論依據(jù)。
