中國科大揭示腦內穀氨酸合成新通路及相關神經環路機制

本報合肥5月21日電 見習記者冀文亞 從中國科學技術大學獲悉，該校生命科學學院熊偉研究組和化學與材料科學學院黃光明研究組合作，透過單細胞質譜、光遺傳、分子生物學、電生理及動物行為學等技術方法，揭示了曬太陽改善學習、記憶和情緒的神經環路機制和一條腦內穀氨酸合成新通路。相關成果日前線上發表在國際學術期刊《細胞》上。

眾所周知，適度的陽光照射對人體有很多好處，包括維生素D的合成以及多種面板疾病的治療等。此外，人們還發現陽光照射對神經系統也有一定程度的影響，例如適度的日光照射可以改善人們的情緒和認知。然而，由於研究手段的侷限，對日光照射引起與神經系統相關行為變化的深層機制目前並不清楚。而日光照射面板最終如何影響腦內神經細胞的代謝以及神經環路的功能，也一直是個未解之謎。

熊偉和黃光明研究團隊利用自己近期開發的單細胞質譜技術，結合神經科學的多種研究手段，發現日光照射動物面板後會使血液裡一種叫作UCA的化學物質含量大幅度增加。隨後他們發現，增加的UCA可以透過血腦屏障進入大腦神經細胞，在細胞內UCA透過一系列的生物代謝酶最終轉化成穀氨酸。細胞內的穀氨酸在運動皮層以及海馬的神經末梢釋放，進而啟用運動學習和記憶相關的腦內神經環路，從而增強動物的運動學習能力與物體識別記憶能力。

《光明日報》（ 2018年05月22日 08版）