Make it Evident丨Nature新作!首次揭示膠質瘤的嗅覺調控機制
2022年4月,“EVIDENT” 作為奧林巴斯科學事業部門的全新身份正式亮相!
浙江大學醫學院 劉沖課題組
動物時刻都會受到來自周圍環境的各種感官刺激,例如氣味、聲音、光線及對外物的觸碰等。顯然,這些感覺信息的輸入對于動物尋找食物和躲避捕食者等原始需求至關重要。
2022年5月11日,浙江大學醫學院劉沖研究員團隊在Nature雜志發表了題為Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1的原創性研究成果,對上述問題進行了解答,首次明確 嗅覺感知可以通過激活對應功能神經環路的活動直接調控惡性膠質瘤發生,揭示了外部環境刺激可能是一種新的膠質瘤誘發因素,同時為膠質瘤的臨床診治提供新的思路和靶點。
研究團隊首先構建并系統分析了一個模擬成人少突膠質前體細胞(OPC)作為細胞起源的原發膠質瘤小鼠遺傳學模型(簡稱CKO模型),發現在該模型中膠質瘤最初發生的位置具有一定的位置偏好性:腫瘤總是先出現在大腦嗅球的一個亞解剖結構-突觸小球層(GL)。突觸小球層是嗅覺環路第一級神經元(嗅覺感受神經元, ORN)和第二級神經元(僧帽/簇狀細胞, M/T cells)的信息交流區域。這一發現暗示嗅覺功能環路的神經元活動可能對膠質瘤的發生起到重要作用。
嗅覺環路解剖結構以及代表性位于嗅球的CKO模型腫瘤
(右圖中箭頭指示為一個位于突觸小球層中的膠質瘤,
熒光圖片使用 EVIDENT Olympus FV3000共聚焦系統拍攝)
為了進一步證明外部嗅覺輸入可以直接影響膠質瘤發生,研究團隊設計了一個精巧的實驗,將一個小硅膠塞塞入小鼠一側鼻腔,從而直接剝奪單側嗅覺輸入,發現這種簡單的物理性嗅覺干預即可顯著抑制同側嗅球中腫瘤的發生與發展。綜上,利用化學遺傳學以及物理方法,研究團隊充分證明了嗅覺感知可以調控膠質瘤的發生。
利用硅膠塞剝奪小鼠嗅覺可以抑制嗅球中膠質瘤
(使用 EVIDENT Olympus FV3000共聚焦系統拍攝)
下一步,團隊對該細胞來源IGF1對膠質瘤的作用進行了探究。團隊結合之前發展的雙標記嵌合體分析(MADM)技術與雙重組酶系統(Cre-LoxP和FlpO-FRT),開發了一個全新的小鼠遺傳學模型,可以對腫瘤起源與演化實現高分辨率的譜系示蹤,同時對腫瘤微環境細胞進行精準的遺傳學操控。利用這一模型,團隊明確證明了僧帽/簇狀細胞來源的IGF1是調控嗅球中膠質瘤產生的關鍵細胞因子。
特異性敲除僧帽/簇狀細胞中的IGF1抑制膠質瘤發生。
(熒光merge圖 使用 EVIDENT Olympus FV3000拍攝)
本文多通道熒光標記共聚焦圖片均使用 EVIDENT 生產的 OLYMPUS品牌FV3000激光掃描共聚焦顯微鏡拍攝。
本實驗室FV3000系統配置了1.25X低倍宏觀視野成像物鏡,可以一次性實現10mm x 10mm大視野組織熒光成像,借助于超聲馬達電動載物臺及軟件導航功能,可以快速地進行小鼠全腦矢狀圖成像,然后切換到高NA物鏡在導航圖下進行區域的選擇、定位,非常順暢地實現從“宏觀”到“微觀”組織樣本的觀察,在對小鼠大腦進行全局形貌觀察的同時,能夠方便快捷的洞悉精細細胞結構,給實驗工作帶來了很大便利
來源:奧林巴斯生命科學公眾號