暨南大学研究生招生信息网，厉害!暨南大学在运动调控神经可塑性及认知等领域取得系列进展情况
chanong
|近日，暨南大学粤港澳中央神经再生研究院张章课题组利用双光子活体成像平台在皮质突触可塑性和学**记忆领域发表多篇论文。
我们揭示了运动改善认知功能的重要分子机制（Science Advances 2019，doi: 10.1126/sciadv.aaw1888）；我们解释了一种急性运动�**衅ぶ市朔芤种苹芈返囊斐；疃捌涓稍げ呗裕╥Science 2019） ，doi:) 10.1016 /j.isci.2019.06.040)；小胶质细胞在早期肝性脑病模型中介导异常皮质突触形成（大脑行为和免疫2019，doi: 10.1016/j.bbi.2019.08）。184）。上述结果为深入理解学**记忆相关的生理和病理机制、制定针对认知�**母稍げ呗蕴峁┝擞辛Φ闹ぞ荨�
张莉博士分别于2009年和2013年在香港大学获得生物学学士和博士学位，并于2014年7月加入暨南大学学术研究员苏国辉团队。现任暨南大学粤港澳中心神经再生研究院副教授、项目负责人（PI）。
张章课题组与学者苏国辉合作建立了成熟的双光子内部结构成像和钙成像平台。研究团队旨在解决“运动与大脑健康”这一关键问题，在大脑运动中枢的发育和功能、精神疾病中的运动学**�**⒃硕稍さ攘煊蛉〉昧艘幌盗谐晒杂谌现毕荨�
本文系统介绍了张章课题组近期发表的主要研究成果。
1. 体育锻炼改善学**记忆的关键分子机制2019年7月3日，研究团队在《Science Advances》（IF=）在线发表题为“Exercise Training Improves Motor Skill Learning through Selectional activate of mTOR”的研究论文。 12.8）。这项研究报告称，长期跑步机训练后，小鼠皮质中的雷帕霉素靶标(mTOR) 信号通路被激活，导致下游树突棘发育，突触传递和神经元活动得到改善，轴突活动得到介导。小鼠复杂运动技能的获得[1]。上述结果进一步强化了体育锻炼改善学**记忆的机制，为运动在认知�**械牧俅灿τ锰峁┝酥匾谰荨�
最近的研究表明，体育锻炼可以通过促进神经营养因子的释放和增加成体神经元的产生来改善抑郁症状和认知功能。研究团队的初步研究首次利用双光子体内成像技术表明，长期跑步机训练会诱发小鼠桶状皮层中慢性脑源性神经营养因子（BDNF）诱导的顶端树突。可以减少刺的损失。相关的工作记忆缺陷[2]。然而，目前尚无直接的体内研究证据表明BDNF在运动干预过程中的下游分子机制。在这项研究中，研究团队陈凯博士及其同事首次发现长期跑步机训练会激活皮质中的mTOR核心蛋白，同时还利用脑切片的电生理记录和体内双光子钙通过成像实验发现运动后皮质神经元被激活。兴奋性显着增强，药理抑制实验证实上述刺激作用与mTOR激活有关。同时，研究团队还首次发现，运动可以促进健康成年小鼠大脑中少突胶质细胞的发育和分化，提高轴突髓鞘化水平。最后，运动可以通过mTOR通路增加小鼠运动皮层V层锥体神经元（L5PRN）顶端树突棘的再生和存活，从而提高复杂运动技能的学**能力。这项研究系统地解释了运动增强突触结构和功能可塑性、改善神经网络传导、通过激活mTOR 通路改善学**和记忆的机制（图）。上述结果揭示了mTOR通路相关的细胞代谢活动与神经可塑性之间的密切关系，及其在运动干预中发挥的重要作用，为大样本运动干预治疗的应用提供了有价值的参考材料。
原文链接：
https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaaw1888
2. 皮质抑制回路异常与运动学**�**赟cience Advances 论文发表的同一天，研究团队在线发表了题为“激活皮质生长抑素中间神经元可拯救突触损失和运动学**”的在线出版物。细胞子刊iScience。研究论文“急性MPTP 注射后运动�**盵3]。在本论文研究中，我们通过单次给予甲苯四氢吡啶（MPTP），然后对生长抑素阳性中间神经元（SST-IN）进行化学遗传激发，诱导皮质突触丧失的小鼠出现急性运动学**缺陷。我们成功地恢复了上述结构和功能。功能缺陷。
兴奋性投射锥体神经元和抑制性中间神经元的各种亚型广泛分布在哺乳动物皮质区域。这两类神经元调节的局部兴奋抑制环路对于正常的神经网络传导和功能很重要。很重要。最近的研究表明中间神经元（例如SST-IN）发挥着重要作用，它调节锥体神经元放电并影响运动学**功能[4]。然而，病理条件下皮质兴奋抑制环路的变化及其与高级认知功能的关系目前尚未受到足够的关注。重复注射MPTP 会导致多巴胺能神经元丧失，因此被广泛用作帕金森病(PD) 的模型。在这项研究中，研究小组成员陈凯博士给小鼠注射单剂量的MPTP，发现由于运动神经元中L5PRN顶端树突棘的过度修剪，小鼠出现了明显的运动学**缺陷。树突棘局部钙信号超分布。此外，体内钙信号记录显示MPTP 给药抑制皮质SST-IN 兴奋性。基于这一观察，随后的实验在给药后对SST-INs进行了化学基因激活，有效缓解了前面提到的树突棘丢失、钙超载和运动学**缺陷，事实证明确实如此。
这项研究建立了急性MPTP 给药诱导的皮质结构功能�**桶樗娴脑硕�**缺陷，证明了SST-IN 在这种病理模型中对锥体神经元的去抑制作用。更重要的是，SST-IN的再激发可以显着改善结构和功能缺陷。结合影像学研究报道的PD患者早期运动皮层的过度兴奋[5]，局部抑制回路的靶向控制可能是缓解疾病症状的有效策略。
原文链接：
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(19)30223-8#%20
3、早期肝性脑病认知�**纳窬�2019年8月19日，研究团队在线发表了题为“皮质酮介导的小胶质细胞激活影响树突棘可塑性和运动学**”的在线出版物，研究结果发表在《Brain Behaviour and Immunity》杂志上。如果=6.2）。研究论文“轻度肝性脑病的功能”[6]。本论文研究对早期轻度肝性脑病（MHE）小鼠模型的运动皮质进行了系统研究，揭示了肝脏异常对皮质可塑性和学**记忆的损害，以及糖皮质激素对小胶质细胞激活的影响通过小胶质细胞参与肝性脑病的发展。在此过程中可能扮演的角色。
肝性脑病是由肝脏疾病或外伤引起的一类症状，可发展为严重的神经意识�**蚧杳裕�**记忆异常常出现在MHE的早期。目前，对于MHE的中枢病理机制有多种解释，包括高氨血症引起的神经递质异常和周围炎症引起的中枢功能�**Ｈ欢狈Χ訫HE中突触可塑性和学**记忆的详细研究，特别是直接的体内实验证据。在本研究中，孙晓明博士及其同事通过持续注射硫代乙酰胺（TAA）建立了亚急性小鼠MHE模型，并证明运动皮层发生突触蛋白丢失，但双光子结构成像显示MHE过量。小鼠皮层树突棘的修剪与运动学**缺陷有关。由于MHE小鼠外周和中枢糖皮质激素水平显着升高，糖皮质激素受体的药理拮抗或抑制其合成可能有效改善认知功能。对大脑中小胶质细胞的进一步研究发现，它们在MHE 小鼠中过度活跃，这可能是突触丢失的潜在原因。
该研究提供了肝性脑病中突触丢失和学**记忆�**奶迥谑笛橹ぞ荩步沂玖诵〗褐氏赴せ詈拖喙厣窬字⒃谡庖徊±砉讨械淖饔谩８醚芯拷峁芪�-中枢神经病理机制提供了新的思路。同时，本文提出的拮抗糖皮质激素通路的干预方法对临床治疗具有一定的参考意义。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889159119303241
暨南大学粤港澳中央神经再生研究院张章和苏国辉联合课题组目前主要致力于神经可塑性和学**记忆领域的研究。特别关注运动及其对精神疾病中情感和认知�**母稍ぷ饔眉捌浞肿雍拖赴啤８孟钅扛涸鹑苏帕⒉┦糠直鹩�2009年和2013年获得香港大学生物学学士和博士学位，并于7月加入粤港澳中央神经再生研究院2014年。我做到了。暨南大学副教授。
课题组成立以来，共发表SCI论文17篇，其中Q1区论文13篇。仅2019年7月、8月就连续发表多篇研究论文，包括：
我们揭示了运动改善认知功能的重要分子机制（Science Advances 2019，doi: 10.1126/sciadv.aaw1888）；我们解释了一种急性运动�**衅ぶ市朔芤种苹芈返囊斐；疃捌涓稍げ呗裕╥Science 2019） ，doi:) 10.1016 /j.isci.2019.06.040);我们研究了肝性脑病模型中异常小胶质细胞介导的皮质突触形成（大脑行为和免疫2019，doi: 10.1016/j.isci.2019.06.040）。研究组未来规划的研究方向包括：
运动改善情绪和认知功能的表观遗传、分子和回路机制，神经胶质细胞-神经元相互作用和精神疾病的病理机制，胃肠肽激素的外周-中枢调节作用。我们热忱欢迎具有神经生物学、精神病学等相关研究背景的博士生（或新生）参与博士后研究。博士后研究人员享受学校规定的相关津贴（年收入最高35万元，详见https://gs.jnu.edu.cn/4d/42/c901a216386/page.htm），并参加广东省相关人力资源计划省份，可以申请。和广州市。
研究团队还欢迎具有生物学或医学等专业背景、计划申请硕士或博士课程的学生。
张教授联系方式：zhangli@jnu.edu.cn
参考资源：
[1] 2019 运动训练通过选择性激活mTOR 来改善运动技能学**。陈凯， 郑宇， 魏家阿， 欧阳华， 黄晓， 张峰， 赖CSW, 任成， 苏凯峰， 张L. 科学进展. 5:eaaw1888.
[2] 2017 年跑步机运动抑制了压力诱导的小鼠桶状皮层树突棘去除，并通过BDNF/TrkB 途径改善了工作记忆。陈K，张L，谭明，赖CSW，李A，任C，苏KF。7(3):e1069。
[3] 2019 表达生长抑素的中间神经元启用并维持锥体神经元的学**依赖性顺序激活。Adler A、Zhao R、Shin ME、Yasuda R 和Gan W-B*。神经元。102:202-216。
[4] 2019 急性MPTP输注后皮质生长抑素中间神经元的激活. Chen K, Yang G, So KF 和Zhang L. iScience. 06.040.
[5] 2019 年帕金森病运动不能患者的皮质运动重组： 功能MRI 研究，大脑，123:394-403。
[6] 2019 皮质酮介导的小胶质细胞激活影响轻度肝性脑病树突棘可塑性和运动学**功能孙X，韩R，程T，郑Y，肖J，苏KF，张L。脑行为与免疫。
作者信息
赞助：Simon（大脑新闻编辑部）