11月27日下午，基础医学院“学海论坛2025”第28期在南京医科大学江宁校区学海楼D002举行。厦门大学张杰教授作题为“石墨烯远红外辐射在神经系统疾病中应用的初步探讨”的学术报告，中国科学院动物研究所焦建伟研究员作题为“神经干细胞及脑发育疾病机理研究”的学术报告，军事医学研究院脑科学中心袁增强教授作题为“神经炎症与退行性疾病”的学术报告，中国科学技术大学刘强教授作题为“表观遗传调控异常——脑衰老与阿尔茨海默病的机制研究”的学术报告，浙江大学杨巍教授作题为“TRPM2通道与神经系统疾病”的学术报告，报告由郭兴教授主持。
张杰教授针对石墨烯远红外辐射在神经系统疾病中的应用，与大家进行初步探讨。阿尔兹海默症 (AD) 是严重威胁人类健康的重大神经系统疾病，AD防治药物的开发面临重大挑战，存在仅能适度减缓认知衰退速度，不能改善认知功能，不能抑制AD进展的缺陷，急需研究新机制、开发新策略。张杰教授及团队围绕物理治疗在神经系统疾病中的应用展开研究，他们将3月龄的AD模型鼠放在石墨烯材料箱体中每天1小时，连续3个月后发现，石墨烯远红外照射可以显著缓解AD小鼠的认知并能障碍；病理分析发现淀粉样蛋白沉积及小胶质细胞吞噬显著减少；空间转录组数据表明石墨烯照射增加AD小鼠大脑皮层之间的通讯连接，激活皮层神经细胞中的囊泡转运通路；单细胞测序数据表明石墨烯照射显著改变小胶质细胞的数目和分群，诱导AD中DAM小胶质细胞趋于稳态而非疾病相关方向的改变，减少DAM相关基因的表达；空间转录组联合单细胞测序分析发现小胶质细胞稳态转变调控神经元功能。与此同时，张杰教授及团队还关注了石墨烯对小鼠抑郁的作用和机制，行为学数据表明石墨烯远红外照射可以显著缓解小鼠抑郁样行为，单细胞测序数据表明石墨烯缓解抑郁小鼠大脑中的E/I失衡，石墨烯辐照（头盔）增加抑郁小鼠大脑中神经元活性，增强抑郁小鼠额颞叶皮层神经元活性，为阿尔兹海默症提供了新的治疗策略。
焦建伟研究员主要讲述了早期神经发育过程中脑区发育规律、神经干细胞发育特性及脑细胞与脑血管的相互作用的相关创新性研究。焦建伟研究团队解析了人脑多区域时空发育转录组图谱，鉴定并呈现了发育早期具有特定空间分布特点的胶质细胞亚型，且发现其有助于随后不同脑区神经元的特化。研究团还队观察到小鼠和人大脑皮层神经发生过程中溶酶体存在不对称继承现象，揭示了内吞溶酶体通过不对称继承调控转录本的选择性翻译，发挥维持干性的功能。此外，在分化子细胞中没有继承溶酶体，而通过增强自噬产生新生的自噬溶酶体，促进细胞命运重塑。在血脑屏障发育的研究中，团队发现血脑屏障与神经干细胞、小胶质细胞有紧密关系，神经干细胞通过分泌因子产生致密性蛋白引导血脑屏障发育。此外，其团队还通过成年脑中血管分布密度不同这一现象，发现了小胶质细胞在脑发育过程对血管生成中起到修剪的作用。
袁增强研究员从AD临床脑标本和模型小鼠脑组织出发，发现在AD背景下小胶质细胞糖酵解过度激活，导致乳酸在细胞内累积，进而导致组蛋白乳酸化修饰异常升高，而升高的组蛋白乳酸化修饰可以促进糖酵解相关基因的转录激活，形成的“糖酵解-组蛋白乳酸化-PKM2”正反馈调控环路。该环路恶化了小胶质细胞糖代谢紊乱，导致小胶质细胞稳态失衡及神经炎症的发生，进而促进AD的发生发展。通过靶向抑制PKM2阻断该“糖酵解-组蛋白乳酸化-PKM2”恶性循环，可以恢复小胶质细胞的代谢与功能稳态，减轻神经炎症反应，进而缓解AD的病理进程。此外，研究团队发现芦丁钠（NaR）治疗可延长小鼠的寿命并改善衰老小鼠的健康，并且通过测序发现NaR治疗会改变全身代谢，影响肝脏中代谢相关基因的表达以及相关细胞机制，揭示了抗炎药物芦丁在衰老过程中的作用和相关机制。不仅如此，袁增强教授研究团还发现间歇性禁食(IF)会改变肠道菌群的组成，从而预防小鼠患阿尔茨海默氏症，且能有效改善转基因AD小鼠模型的认知功能和AD样病理。袁增强教授团队的这一系列研究，描绘了一幅神经退行性疾病发生发展的更完整图景：遗传风险/年龄增长等因素 → 全身及脑内代谢失调 → 小胶质细胞功能异常（通过表观遗传机制）→ 慢性神经炎症 → 神经元损伤与认知障碍。
刘强教授在神经科学领域取得多项具有突破性的研究进展。讲座中展示了星形胶质细胞分泌的ApoE可通过调控神经元的脂质代谢，并以表观遗传方式影响学习与记忆相关基因的表达。这一发现不仅拓展了人们对ApoE生理功能的理解，也为阿尔茨海默病的靶向治疗提供了全新的思路。同时，团队在核仁中发现并命名的长链非编码RNA—LoNA，被证实在学习记忆过程中发挥重要调控作用，并在AD的发病机制中占据关键位置。刘强教授还系统阐明了tsRNA在神经系统损伤应答和脑衰老中的分子调控机制。
杨巍教授团队通过分析280余物种的TRPM2蛋白序列，首次描绘了该通道激活模式的演化轨迹：从无脊椎动物到脊椎动物，其配体（ADPR）与钙调控由“简单”逐步演变为“复杂且协同”。结构与功能证据表明，低等动物的TRPM2呈原始的单ADPR结合与单Ca²⁺参与机制；而在哺乳动物中，通道已进化为需两个ADPR结合位点与三个Ca²⁺调控位点协同激活的模式。进一步研究发现，TRPM2是决定多巴胺能神经元选择性易感性的关键分子。在帕金森病易损的黑质致密部多巴胺能神经元中，TRPM2可感知氧化应激产生的ADPR，并与Ca²⁺协同激活，引发钙稳态失衡与活性氧累积，继而通过CED-9/Bcl-2与FZO-1/Mfn2互作诱导线粒体超融合及通透性转换，最终导致神经元死亡。该机制在秀丽隐杆线虫、小鼠模型及人iPSC分化的多巴胺能神经元中均获验证，显示其在进化上的高度保守性，为阐明帕金森病选择性神经退变机制及开发TRPM2靶向神经保护策略提供了重要依据。此外，杨教授团队揭示，特异性敲除小胶质细胞（而非神经元）中的TRPM2会显著加速癫痫发作，其机制为非炎症依赖地增强AMPA受体介导的兴奋性突触传递，提高神经元兴奋性，从而破坏神经网络稳态。这是首次发现小胶质细胞TRPM2通过调控神经元AMPA受体功能维持网络平衡的新机制，为癫痫治疗提供了以胶质细胞为靶点的新策略。
本期嘉宾介绍
张杰，厦门大学特聘教授；厦门大学医学院副院长（主持工作）；国家杰出青年科学基金，国家优秀青年科学基金等获得者。血管与神经生物学教育部重点实验室 执行主任，中国神经科学学会“对外联络与宣传工作委员会”秘书长，中国神经科学学会“神经内分泌与稳态分会”副主任委员，中国生理学会理事等学术任职。张杰教授主要从事重大神经系统疾病（阿尔茨海默病、抑郁症等）的发病机制和药物开发研究。近几年作为通讯作者在Nature Neuroscience, Nature Metabolism, Neuron, Science Translational Medicine, Science Advances等杂志上发表数十篇研究论文。目前承担包括自然科学基金委杰青、重点项目、重大研究计划重点项目\集成项目、国家重点研发计划、军队重点项目、省市项目、药企合作项目多项。
焦建伟，中国科学院动物研究所研究员。生理学会干细胞生理专业委员会主委。获得国家杰青，万人领军，创新群体首席科学家，国家重点研发首席科学家。承担科技部重点专项，基金委创新群体、杰青、重点、重大研究计划、原创探索项目，中科院先导专项等。主要从事神经干细胞和脑发育机制研究，探索脑发育疾病机理，为脑疾病诊治提供潜在靶点，为转化研究奠定理论基础。研究成果发表于国际期刊Cell, Cell Stem Cell, Dev Cell, PNAS, Sci Adv等80多篇。目前是生理学会理事，神经学会理事等，是杂志Fundamental Research, Cell Proliferation等编委。获得华夏医学科技奖，干细胞创新科学奖，妇幼健康科学技术奖等。
袁增强，军事医学研究院脑科学中心特聘教授、博士生导师，国家基金委“神经病学”方向杰出青年，入选中科院“百人计划”，中科院十大杰出青年。主要从事神经退行性疾病和缺血性脑病的分子信号转导机制研究及其相关疾病治疗的靶点鉴定。共发表论文100余篇，分别刊登在Science、Cell、Cell Metabolism、Developmental Cell、Molecular Psychiatry等国际著名杂志。担任中国生理学会转化神经科学专委会副主任委员，中国卒中学会理事，北京市神经科学学会理事，《中国科学》（Chinese Science Bulletin）等杂志编委。主持国家重大科研项目、国家自然科学基金重点项目、科技部国际合作项目、总后创新工程等各类重大重点项目10余项。发现多个靶点及潜在候选药物，授权国家发明专利8项。
刘强，中国科学技术大学，讲席教授, 获国家“杰青”，“优青”，海外高层次人才引进计划，基金委创新研究群体，科技部创新人才推进计划等奖励。现任脑衰老与脑疾病研究中心执行主任，合肥微尺度物质科学国家研究中心脑认知研究部主任，衰老生物医学安徽省重点实验室主任，中科院脑功能与脑疾病重点实验室副主任等。主持基金委重点项目，科技部重点研发计划，中科院战略先导科技专项等科技项目。目前担任中国生物物理学会衰老生物学分会副会长，中国生物化学与分子生物学会衰老与退行性疾病分会副会长,中国医促会认知障碍病分会副主任委员，中国卒中学会脑健康分会副主任委员等。主要从事表观遗传调控、神经退行性疾病、能量代谢调控等方面的分子、细胞和遗传学机制研究。近年来取得了一系列重要研究成果，在Cell, Neuron, Cell Metabolism, Nature Structural & Molecular Biology，Trends in Neurosciences等国际高水平期刊上发表论文50余篇，文章被引用6800余次。
杨巍，教授，博导，国家重大人才工程特聘教授。贵州大学医学院常务副院长；浙江大学基础医学创新研究院院长；浙江大学国际健康医学研究院副院长；浙江大学基础医学院生物物理系主任；中国生理学会常务理事；中国神经科学学会理事兼离子通道与受体分会主任委员；浙江省生物医学学会理事长。主要研究配体门控离子通道（TRPM2通道，NMDA受体和TRPV1通道等）门控调节及其介导生理病理功能，并针对这些靶点开发神经系统疾病等治疗药物。以通讯作者（含共同）身份在包括Nature Chemical Biology，PNAS，Cell Research，Nature Communications，Cell Reports等国际知名杂志上发表学术论文70多篇，被权威期刊Nature, Science, Nature Review Science, Pharmacological Review等正面引用3000余次。主持国家自然科学基金重点项目，科技部蛋白质重大研究计划子课题，国家重大新药专项子课题和浙江省杰出青年基金等多项科研项目。曾获得中国神经学会青年学术论坛一等奖，英国皇家学会牛顿国际奖学金，中国生理学会张锡钧基金优秀青年论文一等奖等。2016年入选浙江省优秀科技工作者。
（撰稿/郭兴；图片/姜月晴；审核/陈峰、王觉进）
