12月19日, 《美国科学院院报》 ( PNAS )在线发表了题为“乙酰胆碱能神经元全脑图谱和基底前脑胆碱能神经元介观投射组”的研究成果。该研究由华中科技大学骆清铭教授、龚辉教授领衔的VBN团队和中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室的仇子龙研究组合作完成。该研究基于VBN团队自主研发的全自动显微成像方法— —全脑定位系统( Brain-wide Positioning System , BPS ) ,在单细胞水平解析了全脑内胆碱能神经元的定位分布和基底前脑胆碱能神经元的精细形态结构及投射图谱。
11月25日, 《基因组生物学》发表了题为《 CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》的研究论文,该研究由中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组与北京大学胡家志实验室合作完成。该研究介绍了CRISPR/Cas9技术的新型应用,即在细胞、胚胎或体内组织中,针对目标染色体进行多个DNA剪切,可以选择性消除单条染色体。CRISPR/Cas9介导的目标染色体消除为动物模型的建立以及非整倍体疾病的治疗提供了新的策略与方法。为了验证这个想法,研究人员首先证明应用CRISPR/Cas9介导的针对Y染色体的多位点DNA切割可以有效地将小鼠胚胎干细胞的Y染色消除。XO小鼠的DNA FISH结果。
2017年11月9日, 《自然》 ( Nature )杂志以长篇研究论文( Article )形式发表了中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室蔡时青研究组题为《胶质细胞-神经元信号的遗传多态性调节衰老速度》的研究工作。通过进一步研究,他们发现一个全新的神经肽( RGBA-1 )及其受体( NPR-28 )编码基因上存在单核苷酸多态性( SNP ) ,这些遗传多态性导致了野生型线虫雄性交配等行为能力退化速度不同。图:神经肽介导的胶质细胞-神经元信号通路的遗传多态性调控衰老速度。E ,衰老速度调控机制的模式图。
9月26日,国际著名学术期刊《 Current Opinion in Neurobiology 》发表了中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心仇子龙研究员题为“ Deciphering MECP2 - associated disorders : disrupted circuits and the hope for repair ”的应邀综述。仇子龙研究员在此综述中详述了与MECP2基因有关的自闭症与瑞特综合征从分子细胞水平到神经环路水平的研究进展,并总结了目前在小鼠模型中开展干预实验的研究成果,提示自闭症等疾病的行为缺陷很有可能在成年期通过干预神经环路活性而得到挽救。为今后的基础与临床工作提供了重要思路。
10月20日,国际学术期刊《 Cell Research 》在线发表了中科院神经所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室熊志奇研究组在小脑和运动障碍研究领域的一项重要成果。该研究的论文题目为《 PRRT2缺失造成小脑内的突触传递异常介导阵发性运动诱发性运动障碍》 ,系统地从分子、突触、细胞和神经环路水平解析了阵发性运动诱发性运动障碍( Paraxysmalkinesigenic dyskinesia , PKD )致病基因PRRT2在脑内的神经生物学作用及机制。为理解发作性运动障碍的发病机理和神经元突触囊泡转运的分子调控机制提供了新的认识。
由中国生理学会主办的"张锡钧基金委员会第十四届全国青年优秀生理学学术论文评选及交流会议暨第十二届全国青年生理学工作者学术会议”于2017.10.20 - 21日在江苏无锡顺利召开。来自中科院神经科学研究所、中国医学科学院基础医学研究所、北京大学、大连医科大学等多位教授、研究员和学生参加了此次会议。其中,来自我所杜久林研究组的张白冰博士和张荣伟博士分别获得本次张锡钧基金会优秀论文奖二等奖和三等级。
9月20日, 《 eLife 》期刊在线发表了题为《自由行为下幼年斑马鱼快速全脑神经活动成像》的研究论文,该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心王凯研究组(神经科学研究所)与温泉研究组(中国科学技术大学微尺度国家实验室)合作完成。研究团队将该成像技术与一套快速三维追踪系统结合,成功实现了对自由行为下的幼年斑马鱼进行快速全脑神经元活动记录,并首次捕捉到斑马鱼幼鱼在捕食行为下高时空分辨率的全脑神经活动。该研究打破了了长久以来神经科学领域只能对头部固定的活体斑马鱼进行全脑功能神经活动研究这一局限,为研究斑马鱼幼鱼的感知运动神经环路提供了一种强有力的工具。
8月19日,国际细胞自噬领域的核心期刊《自噬》在线发表了题为《 Mir505-3 p通过调控Atg12及自噬通路以影响神经元轴突发育》的研究论文。该研究由东华大学化工生物学院周宇荀团队与中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心仇子龙研究组合作完成。该研究利用CRISPR/Cas9系统构建了Mir505基因敲除小鼠,结合胚胎电转技术和透射电镜技术,报道了Mir505-3 p基因通过靶向抑制自噬相关基因Atg12 ,负向调控自噬通路并促进神经元轴突发育的新功能。该研究提供了自噬对神经发育调控作用的新证据。
8月18日, 《科学》杂志在线发表了中国科学院神经科学研究所、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室孙衍刚研究组题为《痒觉的中枢环路》的研究论文。为解决这一核心问题,孙衍刚研究组研究了脊髓水平的痒觉细胞是如何将痒觉信息传递到大脑的。由于臂旁核在痒觉信息处理过程中被激活,他们推测,脊髓水平这些GRPR阳性的神经元可能通过与一类直接投射到臂旁核的神经元形成突触联系,从而间接地将痒觉信息传递到大脑。图2痒觉信息从脊髓到大脑传递通路示意图。脊髓中介导痒觉信息的GRPR神经元通过兴奋性突触将痒觉信息传递给脊髓投射神经元,再由这些兴奋性投射神经元传递到臂旁核脑区。
6月21日, 《神经元》期刊在线发表了中科院神经科学研究所、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室于翔研究组题为《突触前位点的Cadherin/Catenin/p140Cap复合物在稳定皮层树突棘和功能性突触中的重要功能》的研究性论文。盘扣右边(突触后)的纽扣必须被左边(突触前)伸出的盘绳扣住才能使纽扣寄上,盘扣的不对称性反映了突触成熟过程中突触前位点的cadherin/catenin复合物以一种主动的作用通过跨突触的方式锚定突触后位点的cadherin/catenin复合物,从而介导突触的成熟。
6月6日, 《细胞研究》在线发表了一项成果,应用改进的“ C-CRISPR ”技术可以获得单基因或多基因功能完全敲除的小鼠及猴。这项研究由中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心的杨辉研究组、熊志奇研究组以及神经所苏州非人灵长类研究平台孙强团队合作完成。该研究通过将多个针对基因外显子的连续指导RNA ( sgRNA )注射到受精卵中,可以高通量制作各种基因完全敲除小鼠并用于表型分析,并快速制作基因敲除猴模型。D . MII卵子单精子注射发育到原核期受精卵,随后注射Cas9 mRNA合并多个毗邻的sgRNA 。
5月19日, 《细胞研究》期刊在线发表了题为《运用CRISPR/Cas9技术实现以同源臂介导的末端接合为基础的靶向整合》的研究论文,该研究由中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组,基因编辑平台施霖宇团队与苏州非人灵长类研究平台孙强团队合作完成。该研究设计了一种以同源臂介导的末端接合( Homology-Mediated End Joining , HMEJ )为基础的基因敲入策略,它在很多种系统(体外培养的细胞、动物胚胎和体内组织)中比现有的基因敲入策略的效率都要高。基于更高效的编辑效率和更好的精确度, HMEJ介导的基因敲入方法为一系列应用,包括基因编辑动物模型的建立、疾病的靶向基因治疗等提供了非常大的应用前景。
5月2日, 《 Journal of Cell Biology 》期刊在线发表了题为《视网膜成体干细胞胚胎起源双潜能细胞》的研究论文,该研究由中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心何杰研究组完成。该研究采用基于彩虹鱼克隆分析,在单细胞水平上揭示了视网膜干细胞在视网膜睫状边缘区的准确定位。此项工作发现了视网膜干细胞发育的细胞谱系基础,为进一步的视网膜干细胞发育的分子机制,最终实现视网膜干细胞微环境的体外重建提供重要的实验依据。
4月21日, 《细胞研究》期刊在线发表了中科院神经科学研究所、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室杜久林研究组题为《神经元通过释放含有miR-132的外泌体调节脑部血管完整性》的研究论文。该研究发现,神经元通过释放外泌体向脑血管内皮细胞中运输神经元高表达的miR-132 ,进而通过靶向eef2k维持VE-cadherin的高表达,从而起到调节脑血管完整性的作用。该工作揭示了神经元调节脑血管发育的新机制,并首次发现了外泌体介导的这种神经-血管调节方式。
解析大脑的奥秘一直是人类的梦想。神经科学研究所暑期学校将于2017年7月17日开学,为期两周( 7月17日- 28日) ,共招生60人。招生面向大学本科的生命科学、医学、数学、物理、计算机、自动化、电子等专业的。三年级对神经科学感兴趣的学生。目的是提高大学生对神经科学的认识与兴趣,并吸引优秀的大学生加入探索大脑奥秘的行列中,到神经所攻读博士学位。课程内容:神经科学的历史与展望、分子与发育神经生物学、神经细胞的电特质、神经系统疾病、行为的神经环路基础、感觉系统、感情的神经环路基础、脑认知及智能技术等内容。