
2025年9月3日,美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“A circuit that integrates drive state and social contact to gate mating”的研究論文,揭示了雄性小鼠大腦中一個(gè)調(diào)控交配行為啟動(dòng)的神經(jīng)機(jī)制。
下丘腦內(nèi)側(cè)視前區(qū)(MPOA)的Esr1陽性神經(jīng)元能夠促進(jìn)交配動(dòng)作,該過程依賴觸覺而非視覺線索。研究人員發(fā)現(xiàn)丘腦底旁核(SPF)中存在一類表達(dá)甲狀旁腺激素2(PTH2)的“社交接觸神經(jīng)元”,它們通過整合MPOA傳來的內(nèi)部動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號與三叉神經(jīng)脊束核傳遞的機(jī)械觸覺信息,非線性地編碼與潛在配偶的接觸。該整合機(jī)制基于MPOA的去抑制與觸覺興奮信號的匯聚。實(shí)驗(yàn)證實(shí)這些神經(jīng)元既能通過收斂性去抑制接收內(nèi)部狀態(tài)信號,又能接收外部觸覺輸入,在檢測到適宜社交接觸時(shí)將普通觸覺轉(zhuǎn)化為具有社交意義的信號,從而在交配過程中精準(zhǔn)觸發(fā)滿足行為(consummatory behavior)。
這項(xiàng)研究首次揭示了內(nèi)部動(dòng)機(jī)狀態(tài)如何通過特定神經(jīng)環(huán)路賦予一般性觸覺刺激以社交意義,為理解社會(huì)行為中內(nèi)驅(qū)力與外部線索的整合提供了新范式。
DOI:10.1038/s41586-025-09327-x

2025年8月20日,英國、美國、瑞典、挪威以及丹麥的學(xué)者聯(lián)合在Nature期刊上發(fā)表了題名為“SLC45A4 is a pain gene encoding a neuronal polyamine transporter”的研究論文,本研究通過全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn),慢性疼痛強(qiáng)度與SLC45A4基因位點(diǎn)存在顯著關(guān)聯(lián)。
在神經(jīng)系統(tǒng)中,SLC45A4在背根神經(jīng)節(jié)的感覺神經(jīng)元(包括傷害性感受器)中特異性表達(dá)。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)SLC45A4是一種選擇性多胺質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,冷凍電鏡結(jié)構(gòu)解析揭示了其調(diào)控域和多胺識別機(jī)制;蚯贸∈蟊憩F(xiàn)為機(jī)械感覺正常,但對傷害性熱刺激和致痛劑誘導(dǎo)的持續(xù)性疼痛敏感性降低,這與C-多覺型傷害性感受器(C-polymodal nociceptors)興奮性下降相關(guān)。
該研究不僅確立了神經(jīng)元多胺轉(zhuǎn)運(yùn)在疼痛感知中的關(guān)鍵作用,首次解析了多胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的三維結(jié)構(gòu),還為疼痛治療提供了新的潛在靶點(diǎn),揭示了多胺代謝在疼痛調(diào)節(jié)中的特異性機(jī)制。
DOI:10.1038/s41586-025-09326-y
3、軸突損傷是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤進(jìn)展的可靶向驅(qū)動(dòng)因素

2025年8月20日,英國及美國學(xué)者聯(lián)合在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Axonal injury is a targetable driver of glioblastoma progression”的研究論文,揭示了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)進(jìn)展的新機(jī)制——軸突損傷是驅(qū)動(dòng)腫瘤發(fā)展的關(guān)鍵因素。
早期腫瘤細(xì)胞優(yōu)先在白質(zhì)區(qū)擴(kuò)增并誘導(dǎo)軸突損傷,進(jìn)而觸發(fā)Wallerian變性(一種可靶向的主動(dòng)性軸突死亡程序)。這一過程通過促進(jìn)神經(jīng)炎癥和腫瘤增殖形成促癌循環(huán)。實(shí)驗(yàn)證明,抑制介導(dǎo)Wallerian變性的關(guān)鍵酶SARM1可有效阻斷該惡性循環(huán),使小鼠終末期腫瘤發(fā)展延緩并顯著延長生存期。
研究首次闡明了腫瘤誘導(dǎo)的軸突損傷微環(huán)境在GBM進(jìn)展中的核心作用,提出通過靶向SARM1破壞這一促癌機(jī)制,為在潛伏期攔截GBM向晚期發(fā)展提供了新的治療策略。
DOI:10.1038/s41586-025-09411-2
4、癌癥誘導(dǎo)的神經(jīng)損傷會(huì)促進(jìn)抗PD-1療法的耐藥性

2025年8月20日,美國、英國以及加拿大的學(xué)者聯(lián)合在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Cancer-induced nerve injury promotes resistance to anti-PD-1 therapy”的研究論文,揭示了癌周神經(jīng)侵襲(PNI)和癌癥誘導(dǎo)神經(jīng)損傷(CINI)導(dǎo)致抗PD-1療法耐藥的機(jī)制。
臨床數(shù)據(jù)顯示,在皮膚鱗癌、黑色素瘤和胃癌患者中,PNI/CINI與抗PD-1治療反應(yīng)不佳相關(guān)。機(jī)制上,癌細(xì)胞破壞神經(jīng)髓鞘,受損神經(jīng)元通過自主啟動(dòng)IL-6和I型干擾素介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)來促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)。隨著腫瘤進(jìn)展,CINI負(fù)荷增加,相關(guān)炎癥轉(zhuǎn)為慢性,致使腫瘤微環(huán)境整體免疫狀態(tài)向抑制性和耗竭性轉(zhuǎn)變。研究證實(shí),通過多種干預(yù)手段可逆轉(zhuǎn)這種耐藥:包括腫瘤去神經(jīng)支配、條件性敲除神經(jīng)元損傷信號轉(zhuǎn)錄因子Atf3、敲除干擾素-α受體信號,或聯(lián)合使用抗PD-1與抗IL-6受體阻斷劑。
該研究不僅闡明了神經(jīng)損傷在腫瘤免疫調(diào)節(jié)中的直接作用,更為克服免疫治療耐藥提供了新的治療策略。
DOI:10.1038/s41586-025-09370-8
5、腦-肝軸迷走神經(jīng)阻斷可抑制癌癥相關(guān)惡病質(zhì)

2025年10月16日,美國學(xué)者在Cell期刊上發(fā)表了題名為“Vagal blockade of the brain-liver axis deters cancer-associated cachexia”的研究論文,研究揭示了癌癥相關(guān)惡病質(zhì)(CAC)的新機(jī)制:腫瘤引發(fā)的全身炎癥會(huì)導(dǎo)致迷走神經(jīng)功能紊亂,進(jìn)而通過腦-肝軸破壞肝臟代謝。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是迷走神經(jīng)失調(diào)會(huì)耗盡肝細(xì)胞核因子4α(HNF4α),這個(gè)核心轉(zhuǎn)錄因子的缺失引發(fā)肝臟代謝重編程,形成全身炎癥與代謝紊亂的惡性循環(huán),最終導(dǎo)致惡病質(zhì)表型。研究通過四種干預(yù)方式(手術(shù)切斷、化學(xué)阻滯、電刺激及無創(chuàng)迷走神經(jīng)阻斷)證明,針對右側(cè)頸迷走神經(jīng)的干預(yù)不僅能緩解惡病質(zhì)臨床表現(xiàn),還能與化療協(xié)同改善小鼠整體健康狀況并延長生存期。
該發(fā)現(xiàn)為臨床治療癌癥惡病質(zhì)提供了新的靶點(diǎn)。
DOI:10.1016/j.cell.2025.07.016
6、網(wǎng)絡(luò)同步性形成神經(jīng)過濾器促進(jìn)果蠅靜息狀態(tài)

2025年8月20日,德國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Network synchrony creates neural filters promoting quiescence in Drosophila”的研究論文,揭示了果蠅大腦中一種通過神經(jīng)過濾機(jī)制調(diào)控靜息行為的神經(jīng)機(jī)制。
該機(jī)制的核心是睡眠需求中樞(R5)與運(yùn)動(dòng)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)之間產(chǎn)生的連貫慢波活動(dòng)。這種節(jié)律性的同步化活動(dòng),形成了一個(gè)“可打破的”神經(jīng)過濾器:它通過周期性地耦合運(yùn)動(dòng)促進(jìn)神經(jīng)元的活性,暫時(shí)削弱了運(yùn)動(dòng)控制與導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)之間的功能連接,從而降低了對普通視覺刺激的反應(yīng)性,使動(dòng)物能進(jìn)入并維持靜息狀態(tài)。同時(shí),該過濾器受晝夜節(jié)律和穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié),并能被感官經(jīng)驗(yàn)所調(diào)控。當(dāng)遇到強(qiáng)烈或重要的刺激時(shí),這種節(jié)律性互動(dòng)可被“打破”,使動(dòng)物能迅速做出反應(yīng),從而在維持靜息的同時(shí)保留對關(guān)鍵環(huán)境信號的警覺性。
DOI:10.1038/s41586-025-09376-2
7、小膠質(zhì)細(xì)胞通過IGF1調(diào)控人類產(chǎn)前大腦GABA能神經(jīng)發(fā)生

2025年8月6日,美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Microglia regulate GABAergic neurogenesis in prenatal human brain through IGF1”的研究論文,揭示了人類大腦發(fā)育中GABA能神經(jīng)元持續(xù)產(chǎn)生的新機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn),在胚胎期人類內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起區(qū)(hMGE),小膠質(zhì)細(xì)胞通過胰島素樣生長因子1(IGF1)信號通路調(diào)控GABA能神經(jīng)前體的增殖。小膠質(zhì)細(xì)胞特異性地分布于hMGE的增殖區(qū),其中IGF1-IGF1R被預(yù)測為介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞與前體細(xì)胞通訊的關(guān)鍵配體-受體對。通過新開發(fā)的神經(jīng)免疫h(yuǎn)MGE類器官模型,研究證實(shí)小膠質(zhì)細(xì)胞來源的IGF1能顯著促進(jìn)神經(jīng)前體增殖和GABA能神經(jīng)元生成;而使用IGF1中和抗體或IGF1基因敲除的人胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞,則完全消除了這種促增殖作用。
該發(fā)現(xiàn)闡明了小膠質(zhì)細(xì)胞通過分泌IGF1調(diào)控人腦GABA能神經(jīng)元發(fā)育的新機(jī)制。
DOI:10.1038/s41586-025-09362-8
8、杏仁核-肝臟信號傳導(dǎo)協(xié)調(diào)應(yīng)激性血糖反應(yīng)

2025年9月3日,美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Amygdala–liver signalling orchestrates glycaemic responses to stress”的研究論文,揭示了大腦杏仁核在應(yīng)激反應(yīng)中調(diào)控血糖代謝的新機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn),急性應(yīng)激會(huì)激活內(nèi)側(cè)杏仁核(MeA)投射至腹內(nèi)側(cè)下丘腦的神經(jīng)元(MeA^VMH神經(jīng)元),引發(fā)高血糖和食欲減退。這種血糖調(diào)控作用不依賴于腎上腺或胰腺的激素調(diào)節(jié)。通過全腦病毒追蹤技術(shù),研究首次描繪出從杏仁核到肝臟的多突觸神經(jīng)通路,該通路通過促進(jìn)肝臟糖異生快速合成葡萄糖。值得注意的是,反復(fù)應(yīng)激暴露會(huì)破壞杏仁核對血糖的精準(zhǔn)控制,導(dǎo)致類似糖尿病的葡萄糖穩(wěn)態(tài)失調(diào)。
該發(fā)現(xiàn)不僅闡明了“杏仁核-肝臟軸”在應(yīng)激性血糖快速適應(yīng)中的關(guān)鍵作用,也為理解慢性應(yīng)激導(dǎo)致代謝功能障礙的機(jī)制提供了新視角。
DOI:10.1038/s41586-025-09420-1
9、飲食增強(qiáng)多胺耗竭實(shí)現(xiàn)神經(jīng)母細(xì)胞瘤重編程

2025年9月24日,瑞典、美國、丹麥以及奧地利的學(xué)者聯(lián)合在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Reprogramming neuroblastoma by diet-enhanced polyamine depletion”的研究論文,研究提出了一種通過聯(lián)合飲食與藥物治療重編程神經(jīng)母細(xì)胞瘤的新策略。該策略基于一個(gè)核心發(fā)現(xiàn):細(xì)胞周期相關(guān)基因與神經(jīng)元分化基因在密碼子使用上存在顯著偏好性。
研究證實(shí),神經(jīng)母細(xì)胞瘤依賴局部多胺生物合成。在Th-MYCN小鼠模型中,研究人員采用多胺抑制劑二氟甲基鳥氨酸并聯(lián)合無精氨酸/脯氨酸飲食,雙重阻斷了多胺的合成路徑。這種干預(yù)導(dǎo)致多胺嚴(yán)重耗竭,引起核糖體在第三位為腺苷的特定密碼子處停滯。
由于促癌的細(xì)胞周期基因恰好富集這類密碼子,而神經(jīng)元分化基因則較少使用,因此該療法能選擇性抑制腫瘤增殖相關(guān)蛋白的翻譯,同時(shí)促進(jìn)分化相關(guān)蛋白的表達(dá),最終驅(qū)動(dòng)腫瘤細(xì)胞分化,并顯著延長模型動(dòng)物的生存期。這表明,針對代謝脆弱性的聯(lián)合干預(yù)可靶向癌細(xì)胞特有的密碼子使用偏好,為實(shí)現(xiàn)兒童癌癥分化治療提供了新范式。
DOI:10.1038/s41586-025-09564-0
10、可卡因化學(xué)遺傳學(xué)通過合成生理學(xué)抑制覓藥行為
