嗅觉感受神经元活动的机制
通过这种简单的 物理性嗅觉干预,竟也能显著减小嗅觉剥夺侧嗅球肿瘤的体积,并使得突触小球层中突变的OPC细胞增殖显著减少。
以上研究证实了嗅觉刺激所致的嗅觉感受神经元活动可以调控胶质瘤的生长,那其内在的机制是怎样的呢?
通过对单侧嗅觉剥夺小鼠的两侧嗅球组织进行RNA-seq,研究人员筛选出了嗅觉剥夺侧嗅球中有17个基因表达显著下调,并使用RT–qPCR进行验证。进一步对多个基因进行筛选后,发现 仅有IGF1可在体外显著刺激OPC的增殖。实际上,刘冲团队在前期研究中就发现过IGF1R(IGF1的受体),在OPC起源的胶质瘤形成中发挥重要作用[5]。
研究人员进一步发现小鼠大脑中IGF1主要在嗅球表达,且嗅觉剥夺侧嗅球中IGF1的表达较对侧显著减少,提示 IGF1可能就是嗅觉刺激导致肿瘤发生发展的关键一环。
![](http://dfzximg01.dftoutiao.com/minimodify/20220523/1080x1180_628b177fd69ba.png)
小鼠大脑中IGF1主要在嗅球表达,且嗅觉剥夺侧嗅球中IGF1的表达较对侧显著减少
通过多个细胞标志物的染色,研究人员进一步明确了 IGF1由突触小球中的第二级神经元僧帽/簇状细胞表达。
为了明确第二级神经元僧帽/簇状细胞是否通过IGF1在胶质瘤形成中起关键作用,研究人员通过双标记嵌合体分析技术与双重组酶系统,对肿瘤起源与演化实现高分辨率的谱系示踪,同时对肿瘤微环境进行精准的遗传学操控。
利用这一模型,研究人员证明了 在第二级神经元僧帽/簇状细胞中特异性地敲除IGF1,可显著抑制嗅球中OPC转化为肿瘤细胞。
![](http://dfzximg01.dftoutiao.com/minimodify/20220523/1080x475_628b17803a4b2.png)
在M/T细胞中特异性地敲除IGF1可显著抑制嗅球中OPC转化为肿瘤细胞
最后,研究人员在CKO_OMP-hM3Dq小鼠中,敲除了IGF1R基因,即在激活嗅觉感受神经元的同时并阻断IGF1-IGF1R信号通路,结果发现之前观察到的由嗅觉感受神经元激活导致的促瘤作用被完全抵消。
这些结果证明, 嗅觉刺激主要通过第二级神经元僧帽/簇状细胞来源的IGF1信号通路调控胶质瘤发生。
总的来说,该研究证明了嗅觉刺激可以通过嗅觉感受神经元神经活动刺激第二级神经元僧帽/簇状细胞分泌IGF1,促进胶质瘤的发生发展,再一次揭示了 外部环境刺激可能是一种新的胶质瘤诱发因素。同时,该研究提示 IGF1可作为胶质瘤治疗的潜在新靶点。
![](http://dfzximg01.dftoutiao.com/minimodify/20220523/1080x825_628b1780ac5ff.png)
研究机制示意图
既然视觉、嗅觉相继被发现与胶质瘤的发生存在相关性,那么听觉、触觉,甚至思考等精神活动是否会与胶质瘤发生存在联系呢?
不过大家不用担心,目前发现的 视觉、嗅觉刺激与胶质瘤的相关性,都是在基因突变的小鼠中发现的(Trp53,NF1),对于正常人群来说,目前还没有证据表明正常的感觉刺激与胶质瘤的发生有关。
希望能有更多的相关研究,为胶质瘤的诊疗提供新思路、新策略。