文獻速遞：頂刊CNS神經(jīng)領(lǐng)域研究新進展7月（中）

文獻速遞
小編匯總了2025年7月在Nature、Science、Cell 三大國際頂刊上發(fā)表的神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究論文，歡迎閱覽！想

要獲取原文的老師同學(xué)們，可以拉到文末，掃碼添加禮智小客服為好友哦！

• AD患者來源的高分子量tau蛋白損害海馬神經(jīng)元簇狀放電
• 多巴胺編碼深度網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信號以塑造個體學(xué)習(xí)軌跡
• 獼猴前額葉皮層單神經(jīng)元投射譜
• 血清素轉(zhuǎn)運蛋白通過調(diào)控腫瘤內(nèi)血清素軸抑制抗腫瘤免疫
• 獼猴屏狀核單細(xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組圖譜及全腦連接特征
• 亞細(xì)胞分辨率下的小鼠全身外周神經(jīng)高速成像圖譜
• 異質(zhì)性藍(lán)斑神經(jīng)元調(diào)控覺醒與探索行為
• 海馬多巴胺D1-D2信號通路調(diào)控趨近-回避行為決策
• 紋狀體支持快速學(xué)習(xí)而非記憶提取
• 穹窿下器官是調(diào)控行為的腸道來源T細(xì)胞聚集核團
• 腸道炎癥促進菌群特異性CD4 T細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥
• AD中類淋巴系統(tǒng)功能障礙的批判性評估
• 基于單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組耦合模式篩選的人類神經(jīng)元亞型編程
• 小膠質(zhì)細(xì)胞替換術(shù)阻止小鼠和人類小膠質(zhì)細(xì)胞病變進程
• 紋狀體多巴胺傳遞的離散時空編碼機制

​1、阿爾茨海默病患者來源的高分子量tau蛋白損害海馬神經(jīng)元簇狀放電

2025年7月10日，美國，德國，英國，瑞士，印度的學(xué)者在Cell期刊上聯(lián)合發(fā)表了題名為“Alzheimer’s disease patient-derived high-molecular-weight tau impairs bursting in hippocampal neurons”的研究論文。

該研究揭示了tau蛋白積累導(dǎo)致阿爾茨海默�。ˋD）認(rèn)知障礙的細(xì)胞機制。通過小鼠模型體內(nèi)電生理記錄發(fā)現(xiàn)，tau（獨立于β-淀粉樣蛋白）會選擇性損害海馬CA1神經(jīng)元的復(fù)雜簇狀放電——這一支撐學(xué)習(xí)記憶的關(guān)鍵電活動模式。這種損傷伴隨與放電模式相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)活動異常（如θ節(jié)律和高頻漣漪波），并同步于CaV2.3鈣通道表達(dá)的減少。研究進一步從AD患者腦組織中分離出可溶性高分子量（HMW）tau，證實其是抑制簇狀放電的關(guān)鍵tau亞型，納摩爾濃度即可引發(fā)效應(yīng)。

該發(fā)現(xiàn)不僅闡明了tau依賴型認(rèn)知衰退的細(xì)胞基礎(chǔ)，更指出細(xì)胞內(nèi)罕見的HMW tau可作為潛在治療靶點，為AD治療策略提供了新方向。
DOI：10.1016/j.cell.2025.04.006

2、多巴胺編碼深度網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信號以塑造個體學(xué)習(xí)軌跡

2025年7月10日，英國及中國的學(xué)者在Cell期刊上聯(lián)合發(fā)表了題名為“Dopamine encodes deep network teaching signals for individual learning trajectories”的研究論文。
 

研究闡明了紋狀體多巴胺在個體長期學(xué)習(xí)中的核心作用。通過縱向監(jiān)測和操控小鼠學(xué)習(xí)決策任務(wù)時的背側(cè)紋狀體多巴胺信號，發(fā)現(xiàn)盡管不同個體的學(xué)習(xí)軌跡存在顯著差異（表現(xiàn)為策略序列的多樣性），但早期策略能系統(tǒng)性預(yù)測數(shù)周后的策略。多巴胺信號動態(tài)反映個體策略轉(zhuǎn)變，并選擇性編碼特定刺激-選擇關(guān)聯(lián)。光遺傳學(xué)操控可特異性更新這些關(guān)聯(lián)，其效果不同于單純獎勵機制。研究提出深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過異質(zhì)性教學(xué)信號（各自更新部分網(wǎng)絡(luò)權(quán)重）完美復(fù)現(xiàn)實驗結(jié)果，數(shù)學(xué)分析進一步揭示了學(xué)習(xí)多樣性背后的系統(tǒng)性固定點規(guī)律。

該工作不僅揭示了多巴胺調(diào)控長期學(xué)習(xí)的生物學(xué)機制，還為理解個體化學(xué)習(xí)軌跡提供了普適性計算框架。
DOI： 10.1016/j.cell.2025.05.025 

3、獼猴前額葉皮層單神經(jīng)元投射譜揭示精細(xì)軸突靶向與分支模式

2025年7月10日，中國科學(xué)院腦智卓越中心嚴(yán)軍、徐春、沈志明研究員團隊以及華中科技大學(xué)蘇州腦空間信息研究院的楊孝全教授團隊在Cell期刊上聯(lián)合發(fā)表了題名為“Single-neuron projectomes of macaque prefrontal cortex reveal refined axon targeting and arborization”的研究論文。

研究通過全腦單神經(jīng)元投射譜分析，揭示了靈長類前額葉（PFC）皮層高級認(rèn)知功能的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)。團隊重建了2,231個獼猴PFC神經(jīng)元投射譜，鑒定出32種基于投射模式的亞型（包括皮層內(nèi)、錐體束和皮層-丘腦神經(jīng)元）。這些亞型不僅胞體在PFC內(nèi)呈特定拓?fù)浞植�，其軸突靶向區(qū)域也呈現(xiàn)精確的亞區(qū)特異性斑塊狀終末分支，研究據(jù)此推斷了各亞型功能。進一步分析發(fā)現(xiàn)PFC內(nèi)部存在亞域連接網(wǎng)絡(luò)和大量局部軸突。與小鼠相比，獼猴PFC神經(jīng)元在靶區(qū)域雖保持相似的終末分支拓?fù)涮荻龋�但表現(xiàn)出更高的靶向特異性、更少的側(cè)支投射以及更小的腦尺寸標(biāo)準(zhǔn)化分支范圍。
該研究首次系統(tǒng)繪制靈長類單神經(jīng)元投射圖譜，為理解復(fù)雜腦功能提供了關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
DOI：10.1016/j.cell.2025.06.005

4、血清素轉(zhuǎn)運蛋白通過調(diào)控腫瘤內(nèi)血清素軸抑制抗腫瘤免疫

2025年7月10日，美國學(xué)者在Cell期刊上發(fā)表了題名為“Serotonin transporter inhibits antitumor immunity through regulating the intratumoral serotonin axis”的研究論文。
 

 

研究發(fā)現(xiàn)腦及外周組織血清素調(diào)控關(guān)鍵分子——血清素轉(zhuǎn)運蛋白（SERT）在腫瘤浸潤CD8 T細(xì)胞中特異性誘導(dǎo)表達(dá)。通過多種小鼠同源腫瘤模型和人源腫瘤異種移植模型證實，使用臨床常用抗抑郁藥（SSRIs）抑制SERT可顯著抑制腫瘤生長并增強T細(xì)胞抗腫瘤免疫。值得注意的是，SSRIs與PD-1阻斷療法具有顯著協(xié)同效應(yīng)，臨床數(shù)據(jù)也顯示多種癌癥中SERT的腫瘤內(nèi)表達(dá)與患者生存率呈負(fù)相關(guān)。機制研究表明，SERT通過耗竭CD8 T細(xì)胞自分泌的腫瘤內(nèi)血清素，發(fā)揮抑制T細(xì)胞活化的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用。

該研究不僅揭示了腫瘤微環(huán)境血清素軸的重要免疫調(diào)節(jié)功能，更將SERT定義為新型免疫檢查點，為SSRIs作為腫瘤免疫治療新策略提供了理論依據(jù)。
DOI：10.1016/j.cell.2025.04.032

5、獼猴屏狀核單細(xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組圖譜及全腦連接特征

2025年7月10日，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心和上海腦科學(xué)與類腦研究中心沈志明研究員團隊、法國國家衛(wèi)生與醫(yī)學(xué)研究院干細(xì)胞與腦研究所Henry Kennedy研究員團隊、臨港實驗室魏武研究員團隊、華大生命科學(xué)研究院劉龍奇研究員團隊、騰訊生命科學(xué)實驗室姚建華研究員團隊在Cell期刊上聯(lián)合發(fā)表了題名為“Single-cell spatial transcriptome atlas and whole-brain connectivity of the macaque claustrum”的研究論文。
 

研究通過227,750個獼猴屏狀核單細(xì)胞核RNA測序，首次系統(tǒng)解析了該腦區(qū)的分子細(xì)胞架構(gòu)，鑒定出48種轉(zhuǎn)錄組定義的細(xì)胞類型，其中谷氨酸能神經(jīng)元與島葉深層神經(jīng)元高度相似。結(jié)合67個皮層和7個皮層下區(qū)域的逆行示蹤實驗，揭示了屏狀核四個功能分區(qū)內(nèi)逆行標(biāo)記神經(jīng)元的分布規(guī)律。全腦連接組與空間轉(zhuǎn)錄組聯(lián)合分析表明，這些分區(qū)通過特定的谷氨酸能（而非GABA能）細(xì)胞類型組合，偏好性連接不同功能腦區(qū)且呈現(xiàn)顯著同側(cè)優(yōu)勢。研究發(fā)現(xiàn)腹側(cè)與背側(cè)屏狀核中獼猴特異的谷氨酸能神經(jīng)元分別選擇性共投射至功能相關(guān)的腦區(qū)組合（內(nèi)嗅皮層-海馬 vs 運動皮層-殼核）。

該研究為闡明屏狀核多樣化功能的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了重要依據(jù)。
DOI： 10.1016/j.cell.2025.02.037

6、亞細(xì)胞分辨率下的小鼠全身外周神經(jīng)高速成像圖譜

2025年7月10日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心和生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部畢國強教授團隊、劉北明教授團隊，聯(lián)合合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院和中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院團隊在Cell期刊上聯(lián)合發(fā)表了題名為“High-speed mapping of whole-mouse peripheral nerves at subcellular resolution”的研究論文。

研究突破了外周神經(jīng)系統(tǒng)全尺度成像的技術(shù)瓶頸，開發(fā)出高速塊面體積成像系統(tǒng)，結(jié)合優(yōu)化的全身透明化流程，首次在40小時內(nèi)完成成年小鼠全身微米級分辨率成像。在Thy1-EGFP轉(zhuǎn)基因小鼠中，三維重建顯示脊髓感覺與運動神經(jīng)纖維在腹側(cè)和背側(cè)神經(jīng)分支中具有截然不同的形態(tài)特征。通過免疫標(biāo)記實現(xiàn)交感神經(jīng)全身定位，揭示其在四肢肌肉、骨骼及內(nèi)臟器官中的特征性血管周分布模式。病毒示蹤技術(shù)首次解析迷走神經(jīng)單纖維水平的精細(xì)架構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其向各器官投射的意外路徑。

該技術(shù)為系統(tǒng)研究生理和疾病狀態(tài)下不同系統(tǒng)間的細(xì)胞級互作提供了全新工具，填補了外周神經(jīng)全尺度連接組研究的空白。
DOI： 10.1016/j.cell.2025.06.011

7、異質(zhì)性藍(lán)斑神經(jīng)元調(diào)控覺醒與探索行為

2025年5月7日，美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Heterogeneous pericoerulear neurons tune arousal and exploratory behaviours”的研究論文。

作為腦內(nèi)去甲腎上腺素主要來源，藍(lán)斑（LC）調(diào)控覺醒、回避和應(yīng)激反應(yīng)。本研究首次系統(tǒng)鑒定藍(lán)斑樹突區(qū)存在接收遠(yuǎn)程輸入的異質(zhì)性GABA能神經(jīng)元群，通過調(diào)節(jié)LC放電模式控制全局覺醒及相關(guān)行為。通過病毒示蹤構(gòu)建藍(lán)斑周解剖圖譜，結(jié)合單細(xì)胞RNA測序與空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，分子水平定義了LC去甲腎上腺素能神經(jīng)元和周邊細(xì)胞類型。在行為學(xué)小鼠模型中采用多模態(tài)神經(jīng)環(huán)路研究方法，揭示不同神經(jīng)元亞型通過功能分工調(diào)控覺醒-回避狀態(tài)。

該研究建立了LC/peri-LC神經(jīng)元分子-細(xì)胞-功能異質(zhì)性的完整框架，為理解覺醒、動機及精神疾病的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)提供了新范式。
DOI：10.1038/s41586-025-08952-w

8、海馬多巴胺D1-D2信號通路調(diào)控趨近-回避行為決策

2025年5月7日，美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Dopamine D1–D2 signalling in hippocampus arbitrates approach and avoidance”的研究論文。

本研究解析了多巴胺系統(tǒng)調(diào)控海馬情緒決策的神經(jīng)機制。通過分子標(biāo)記技術(shù)，首次在雄性小鼠腹側(cè)海馬鑒別出表達(dá)D1/D2受體的多巴胺敏感神經(jīng)元群，發(fā)現(xiàn)其在不同海馬亞區(qū)呈現(xiàn)特異性分布模式。在神經(jīng)元富集的腹側(cè)下托區(qū)，D1和D2神經(jīng)元雖均在焦慮探索中被激活，但分別編碼環(huán)境探查和行為選擇的不同信息，最終介導(dǎo)相反的趨近-回避行為反應(yīng)。實驗證實該區(qū)域多巴胺能傳導(dǎo)對兩類神經(jīng)元存在差異化調(diào)控。

這些發(fā)現(xiàn)表明，腹側(cè)海馬多巴胺動態(tài)通過門控D1/D2神經(jīng)元活動，在環(huán)境不確定性下調(diào)控探索行為，為理解情緒狀態(tài)的神經(jīng)計算機制提供了新視角。
DOI：10.1038/s41586-025-08957-5

9、紋狀體支持快速學(xué)習(xí)而非記憶提取
2025年5月7日，美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Striatum supports fast learning but not memory recall”的研究論文。

本研究揭示了紋狀體在感覺-運動關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)中的特異性功能。通過訓(xùn)練小鼠建立視覺皮層激活線索與前肢取食的關(guān)聯(lián)任務(wù)，發(fā)現(xiàn)紋狀體神經(jīng)元同時編碼感覺線索和運動結(jié)果。實驗顯示，光遺傳抑制紋狀體活動會立即阻斷學(xué)習(xí)過程，阻止試次間的表現(xiàn)提升，但對已鞏固的短時（1小時內(nèi)）或長時（數(shù)天）記憶的提取沒有影響。這表明紋狀體對實時學(xué)習(xí)至關(guān)重要，其通過試次間的快速可塑性驅(qū)動其他腦區(qū)的改變，而這些下游腦區(qū)才是記憶存儲和提取的關(guān)鍵位點。

該研究明確了紋狀體在行為學(xué)習(xí)中的動態(tài)作用機制，為理解運動記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了新見解。
DOI：10.1038/s41586-025-08969-1

10、穹窿下器官是調(diào)控行為的腸道來源T細(xì)胞聚集核團 2025年5月28日，美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“The subfornical organ is a nucleus for gut-derived T cells that regulate behaviour”的研究論文。

本研究首次揭示大腦穹窿下器官(SFO)是αβ T細(xì)胞在穩(wěn)態(tài)腦組織中的特異性聚集區(qū)。通過無偏轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)這些血管外T細(xì)胞與腦膜T細(xì)胞存在顯著差異：高表達(dá)組織駐留蛋白CXCR6并大量分泌IFNγ，這些特性對其在腦內(nèi)滯留及行為調(diào)控至關(guān)重要。這些T細(xì)胞由腸道微生物組在外周啟動，從白色脂肪和胃腸道遷移至大腦，其數(shù)量可受腸道菌群或脂肪組織組成的調(diào)控。

研究表明，SFO聚集的CD4 T細(xì)胞通過分泌IFNγ，在脂肪-腦軸和腸-腦軸的雙重調(diào)控下維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，為理解免疫-神經(jīng)互作機制開辟了新視角。
DOI：10.1038/s41586-025-09050-7

11、腸道炎癥促進菌群特異性CD4 T細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥 2025年6月18日，美國和埃及的學(xué)者聯(lián)合在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Gut inflammation promotes microbiota-specific CD4 T cell-mediated neuroinflammation”的研究論文。

研究揭示了腸道菌群失調(diào)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥的新機制。在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞功能缺失情況下，識別腸道分節(jié)絲狀菌的T細(xì)胞可同時誘發(fā)腸道和中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥。研究發(fā)現(xiàn)，腸道炎癥環(huán)境中失調(diào)的共生菌特異性CD4 T細(xì)胞能夠突破血腦屏障，并通過分子模擬機制被中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)宿主蛋白抗原重新激活，進而大量產(chǎn)生GM-CSF、IFNγ和IL-17A等促炎因子。這些浸潤的Tcomm細(xì)胞通過IL-23R依賴的致腦炎程序和不依賴IL-23R的GM-CSF產(chǎn)生途徑，激活小膠質(zhì)細(xì)胞并引發(fā)神經(jīng)損傷。

該研究闡明了腸道菌群失調(diào)如何通過"腸-腦軸"導(dǎo)致神經(jīng)炎癥的細(xì)胞和分子機制，為理解腸道炎癥與神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)聯(lián)提供了新思路。
DOI：10.1038/s41586-025-09120-w

12、阿爾茨海默病中類淋巴系統(tǒng)功能障礙的批判性評估 2025年7月10日，美國學(xué)者在Science期刊上發(fā)表了題名為“Glymphatic dysfunction in Alzheimer’s disease: A critical appraisal”的綜述。

本文對類淋巴系統(tǒng)功能障礙在阿爾茨海默病(AD)中的作用進行了系統(tǒng)性批判評估。盡管現(xiàn)有研究（主要基于臨床相關(guān)數(shù)據(jù)和動物實驗）表明類淋巴系統(tǒng)可能參與AD病理過程，但其在人類AD中的因果作用尚未明確。綜述指出，當(dāng)前臨床評估類淋巴功能的方法僅能捕捉血管液體動力學(xué)的部分特征，而缺乏能夠直接測量人腦類淋巴交換的臨床適用成像技術(shù)，這嚴(yán)重阻礙了對AD人群類淋巴功能障礙的準(zhǔn)確評估。這一技術(shù)空白同時限制了針對類淋巴系統(tǒng)的AD治療方法的開發(fā)與效果評價。

該綜述強調(diào)，需要開發(fā)更精確的人類類淋巴功能檢測手段，才能最終確定其在AD中的確切作用機制和治療潛力。
DOI：10.1126/science.adv8269

13、基于單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組耦合模式篩選的人類神經(jīng)元亞型編程 2025年7月10日，瑞士學(xué)者在Science期刊上發(fā)表了題名為“Human neuron subtype programming via single-cell transcriptome-coupled patterning screens”的研究論文。

本研究建立了人類神經(jīng)元亞型體外編程的新范式。通過將轉(zhuǎn)錄因子過表達(dá)與發(fā)育信號通路調(diào)控相結(jié)合，并采用大規(guī)模單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組篩選（分析70萬個細(xì)胞），系統(tǒng)繪制了多能干細(xì)胞分化的神經(jīng)元亞型圖譜。研究發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)前對神經(jīng)祖細(xì)胞進行模式化預(yù)處理，可顯著擴展神經(jīng)元多樣性，使其獲得更接近原生組織的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。該研究不僅提供了480種形態(tài)發(fā)生素信號調(diào)節(jié)的全面篩選數(shù)據(jù)，更揭示了興奮性與抑制性神經(jīng)元沿神經(jīng)管發(fā)育軸向的特異性分布規(guī)律。

這一方法為人類細(xì)胞亞型編程及神經(jīng)命運決定機制研究提供了新策略。
DOI：10.1126/science.adn6121

14、小膠質(zhì)細(xì)胞替換術(shù)阻止小鼠和人類小膠質(zhì)細(xì)胞病變進程 2025年7月10日，復(fù)旦大學(xué)彭勃/饒艷霞教授團隊和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第六人民醫(yī)院曹立教授團隊在Science期刊上聯(lián)合發(fā)表了題名為“Microglia replacement halts the progression of microgliopathy in mice and humans”的研究論文。
 
研究針對CSF1R相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞病變（CAMP/ALSP）這一致命性神經(jīng)退行性疾病，開發(fā)了突破性治療方案。研究者首先構(gòu)建攜帶人類熱點突變的小鼠模型，通過骨髓移植介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞替換術(shù)（Mr BMT），成功用正常小膠質(zhì)細(xì)胞替代缺陷細(xì)胞并緩解病理癥狀。進一步發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)骨髓移植（tBMT）在CSF1R缺陷背景下同樣能高效完成小膠質(zhì)細(xì)胞替換。臨床轉(zhuǎn)化研究中，8例接受tBMT治療的患者在24個月隨訪期內(nèi)實現(xiàn)疾病進程完全停滯。

該研究首次證實小膠質(zhì)細(xì)胞替換術(shù)可通過糾正致病突變阻斷疾病進程，為這類難治性神經(jīng)退行性疾病提供了根治性治療策略。
DOI：10.1126/science.adr1015

15、紋狀體多巴胺傳遞的離散時空編碼機制 2025年7月10日，美國學(xué)者在Science期刊上發(fā)表了題名為“Discrete spatiotemporal encoding of striatal dopamine transmission”的研究論文。

本研究揭示了紋狀體多巴胺能傳遞的精細(xì)調(diào)控機制。通過雙光子成像和電生理技術(shù)，發(fā)現(xiàn)間接通路棘狀投射神經(jīng)元上多巴胺釋放呈現(xiàn)高度空間特異性——稀疏激活的釋放位點僅觸發(fā)局部樹突域的D2受體響應(yīng)。研究首次證實，D2受體下游存在兩套并行但時空特性迥異的信號系統(tǒng)：膜局限的Gβγ信號快速作用于局部微域，而經(jīng)典的第二信使通路則介導(dǎo)更持久的全局響應(yīng)。

這種多尺度信號解碼機制使紋狀體神經(jīng)元能夠精確解析多巴胺信號的時空模式，為理解基底節(jié)依賴行為的精細(xì)調(diào)控提供了亞細(xì)胞水平的新見解。
DOI：10.1126/science.adp9833