腦聲常談丨西安交大王昌河教授團(tuán)隊2025年研究成果匯總

西安交通大學(xué)王昌河教授團(tuán)隊2025 年發(fā)表多篇重磅論文，聚焦神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域核心科學(xué)問題，在社交決策神經(jīng)編碼、神經(jīng)元興奮-分泌偶聯(lián)調(diào)控及慢性疼痛機(jī)制解析三大方向取得突破性進(jìn)展。核心成果發(fā)表于 Science、Nature Communications、PNAS等頂級期刊。

男女“擇偶”偏好不同

2025年1月10日，西安交通大學(xué)王昌河教授團(tuán)隊在《Science》雜志上發(fā)表了題為“Sexually dimorphic dopaminergic circuits determine sex preference”的研究論文，揭示了腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的性別二態(tài)性環(huán)路機(jī)制如何調(diào)控社交性別偏好，為社交決策神經(jīng)編碼提供新范式。

背景與問題：

社會性偏好對繁衍和生存至關(guān)重要，但社交決策的神經(jīng)編碼機(jī)制長期不明。該研究聚焦 “正常與威脅環(huán)境下，雌雄動物社交偏好轉(zhuǎn)變的神經(jīng)基礎(chǔ)” 這一關(guān)鍵問題。

核心發(fā)現(xiàn)：

在社交偏好行為上，雌雄小鼠表現(xiàn)出共性：正常狀態(tài)下均偏好與雌性互動，而在暴露于捕食者氣味（TMT）等生存威脅時，均轉(zhuǎn)為偏好與雄性互動。然而，其神經(jīng)機(jī)制存在顯著性別差異。雄性通過VTADA神經(jīng)元的兩條并行通路實(shí)現(xiàn)偏好切換投射至伏隔核（NAc）的獎賞通路驅(qū)動對雌性的偏好，而投射至內(nèi)側(cè)視前區(qū)（mPOA）的防御通路則介導(dǎo)威脅下對雄性的偏好，二者相互競爭決定最終行為輸出。相比之下，雌性不依賴VTADA-mPOA通路，而是通過VTADA-NAc投射神經(jīng)元放電模式的轉(zhuǎn)換來調(diào)控偏好切換，該過程由D1R/D2R多巴胺受體介導(dǎo)。化學(xué)遺傳學(xué)和光遺傳學(xué)實(shí)驗進(jìn)一步驗證：激活VTADA-mPOA通路增強(qiáng)雄性對雄性的偏好，抑制則逆轉(zhuǎn)；而激活VTADA-NAc通路可在威脅條件下恢復(fù)對雌性的偏好。這些結(jié)果揭示了同一行為表型背后截然不同的性別特異性神經(jīng)編碼策略。

研究方法：

綜合病毒示蹤、雙色鈣信號光纖記錄、化學(xué)遺傳學(xué)、光遺傳學(xué)、行為學(xué)分析等技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測社交互動中 VTADA神經(jīng)元活動，精準(zhǔn)解析環(huán)路功能與行為關(guān)聯(lián)。

意義：

提出VTADA是社交偏好決策核心節(jié)點(diǎn)的新模型，闡明性別二態(tài)性編碼邏輯差異。

為神經(jīng)精神疾病（如社交焦慮、性別偏好異常）的性別差異機(jī)制提供理論依據(jù)，為治療提供潛在靶點(diǎn)。

入選2025年度 “中國神經(jīng)科學(xué)重大進(jìn)展”，入選Web of Science高被引論文。

文章來源

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq7001

腦聲常談建立了多個《動物模型構(gòu)建與行為評估》交流群，群內(nèi)分享各種經(jīng)典和前沿的行為范式，共同交流解決動物實(shí)驗中遇到的棘手問題，避坑少走彎路！有需要的老師可以掃碼添加微信進(jìn)入討論群！

發(fā)現(xiàn)慢性疼痛的 “隱形推手”

2025年1月17日，西安交通大學(xué)黃榮/王昌河，美國霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院柴祖映及上海同濟(jì)醫(yī)院張卓玉共通訊在《PNAS》雜志上發(fā)表了“Action potential–independent spontaneous microdomain Ca2+ transients–mediated continuous neurotransmission regulates hyperalgesia”，揭示了背根神經(jīng)節(jié)（DRG）神經(jīng)元中動作電位（AP）非依賴的自發(fā)微域鈣瞬變（smCa）-TRPA1-cAMP-PKA通路調(diào)控持續(xù)性神經(jīng)傳遞與痛覺過敏的新機(jī)制，為慢性疼痛治療提供潛在靶點(diǎn)。

研究背景：

痛覺過敏的傳統(tǒng)機(jī)制聚焦AP誘發(fā)的神經(jīng)傳遞增強(qiáng)，但AP非依賴的持續(xù)性神經(jīng)傳遞是否及如何參與痛覺敏化長期不明。

核心發(fā)現(xiàn)：

背根神經(jīng)節(jié)（DRG）神經(jīng)元的胞體與軸突中廣泛存在不依賴AP的自發(fā)微域鈣瞬變（smCa），該現(xiàn)象具有獨(dú)立性，其源于TRPA1通道自發(fā)開放介導(dǎo)的胞外Ca2?內(nèi)流而非細(xì)胞內(nèi)鈣庫釋放；smCa可通過cAMP-PKA通路觸發(fā)持續(xù)性神經(jīng)遞質(zhì)釋放，實(shí)現(xiàn)DRG至脊髓的AP非依賴性持續(xù)信號傳遞；在炎癥痛模型中，smCa的頻率與持續(xù)性神經(jīng)傳遞會顯著升高，成為驅(qū)動痛覺過敏的重要因素；而抑制TRPA1、smCa或cAMP-PKA通路，均能顯著減輕炎癥誘導(dǎo)的痛覺過敏，驗證了該通路具備潛在的慢性疼痛治療價值。該研究瞄準(zhǔn)“DRG神經(jīng)元中AP非依賴的鈣信號與神經(jīng)傳遞如何驅(qū)動炎癥痛敏”這一關(guān)鍵缺口，填補(bǔ)慢性疼痛外周-中樞信號調(diào)控的認(rèn)知空白。

研究方法：

綜合病毒標(biāo)記、基因編碼鈣指示劑成像、膜片鉗、藥理干預(yù)、基因敲除/過表達(dá)、行為學(xué)測試等技術(shù)，在體與離體同步解析smCa動態(tài)、通道機(jī)制、信號通路及行為關(guān)聯(lián)，精準(zhǔn)定位TRPA1與cAMP-PKA的關(guān)鍵作用。

意義：

拓展 “鈣信號-神經(jīng)傳遞-疼痛” 的研究范式，為感覺神經(jīng)元信號編碼與慢性疼痛發(fā)病機(jī)制提供新視角。

文章來源

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2406741122

解析神經(jīng)元的“裝卸工”

2025年12月18日，西安交通大學(xué)徐華棟/王昌河/宋茜/焦聯(lián)營團(tuán)隊在《Nature Communications》雜志發(fā)表了“Calcium-sensitive synaptotagmin 11-lipid interaction modulates exo-endocytosis”，揭示了鈣敏感的突觸結(jié)合蛋白11-脂質(zhì)相互作用調(diào)控胞吐與胞吞。

突觸結(jié)合蛋白（Synaptotagmins, Syts）中，Syt1是經(jīng)典的Ca2?傳感器介導(dǎo)突觸囊泡胞吐，而大多數(shù)哺乳動物Syt（如Syt11）不結(jié)合Ca2?，其功能機(jī)制長期不清。雖然Syt11不能像Syt1那樣直接感知鈣離子（Ca2?），但它能牢牢“抓住”突觸囊泡膜上的酸性脂質(zhì)，在神經(jīng)元靜息時占據(jù)關(guān)鍵位置，抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放（胞吐）和囊泡回收（內(nèi)吞）。當(dāng)神經(jīng)元被激活、Ca2?濃度升高時，Ca2?不僅幫助Syt1結(jié)合到膜上啟動釋放，還會“屏蔽”膜表面電荷，把Syt11“趕下來”，從而解除抑制。這種Ca2?調(diào)控的Syt1與Syt11在膜上的此消彼長，就像一個精密開關(guān)，確保突觸傳遞既及時又可控。因此，Syt11并非旁觀者，而是通過間接感知Ca2?來精細(xì)調(diào)節(jié)突觸功能的關(guān)鍵調(diào)控因子。

意義：

Syt11與脂質(zhì)的相互作用具鈣敏感性，通過與Syt1競爭膜結(jié)合調(diào)控胞吐-胞吞，提出“CaR-Syt與CaT-Syt膜占位切換”模型。

文章來源

https://www.nature.com/articles/s41467-025-67320-4

腦聲小店基于深度科研洞察，專注為動物實(shí)驗提供"簡器械·精實(shí)驗"解決方案。我們突破高精設(shè)備局限，開發(fā)手工定制化儀器及配件，通過科研巧思將基礎(chǔ)工具轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新實(shí)驗方案。產(chǎn)品涵蓋行為學(xué)裝置、操作輔助工具等，使實(shí)驗室在保持操作簡效的同時，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化數(shù)據(jù)采集，助力科研人員以創(chuàng)造性思維發(fā)掘簡易儀器的潛在科研價值。