Make it Evident丨Nature新作！首次揭示胶质瘤的嗅觉调控机制

浙江大学医学院 刘冲课题组

动物时刻都会受到来自周围环境的各种感官刺激，例如气味、声音、光线及对外物的触碰等。显然，这些感觉信息的输入对于动物寻找食物和躲避捕食者等原始需求至关重要。

2022年5月11日，浙江大学医学院刘冲研究员团队在Nature杂志发表了题为Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1的原创性研究成果，对上述问题进行了解答，首次明确 嗅觉感知可以通过激活对应功能神经环路的活动直接调控恶性胶质瘤发生，揭示了外部环境刺激可能是一种新的胶质瘤诱发因素，同时为胶质瘤的临床诊治提供新的思路和靶点。

研究团队首先构建并系统分析了一个模拟成人少突胶质前体细胞（OPC）作为细胞起源的原发胶质瘤小鼠遗传学模型（简称CKO模型），发现在该模型中胶质瘤最初发生的位置具有一定的位置偏好性：肿瘤总是先出现在大脑嗅球的一个亚解剖结构-突触小球层（GL）。突触小球层是嗅觉环路第一级神经元（嗅觉感受神经元, ORN）和第二级神经元（僧帽/簇状细胞, M/T cells）的信息交流区域。这一发现暗示嗅觉功能环路的神经元活动可能对胶质瘤的发生起到重要作用。

嗅觉环路解剖结构以及代表性位于嗅球的CKO模型肿瘤

（右图中箭头指示为一个位于突触小球层中的胶质瘤，

荧光图片使用 EVIDENT Olympus FV3000共聚焦系统拍摄）

为了进一步证明外部嗅觉输入可以直接影响胶质瘤发生，研究团队设计了一个精巧的实验，将一个小硅胶塞塞入小鼠一侧鼻腔，从而直接剥夺单侧嗅觉输入，发现这种简单的物理性嗅觉干预即可显著抑制同侧嗅球中肿瘤的发生与发展。综上，利用化学遗传学以及物理方法，研究团队充分证明了嗅觉感知可以调控胶质瘤的发生。

利用硅胶塞剥夺小鼠嗅觉可以抑制嗅球中胶质瘤

（使用 EVIDENT Olympus FV3000共聚焦系统拍摄）

下一步，团队对该细胞来源IGF1对胶质瘤的作用进行了探究。团队结合之前发展的双标记嵌合体分析(MADM)技术与双重组酶系统（Cre-LoxP和FlpO-FRT），开发了一个全新的小鼠遗传学模型，可以对肿瘤起源与演化实现高分辨率的谱系示踪，同时对肿瘤微环境细胞进行精准的遗传学操控。利用这一模型，团队明确证明了僧帽/簇状细胞来源的IGF1是调控嗅球中胶质瘤产生的关键细胞因子。

特异性敲除僧帽/簇状细胞中的IGF1抑制胶质瘤发生。

（荧光merge图 使用 EVIDENT Olympus FV3000拍摄）

本文多通道荧光标记共聚焦图片均使用 EVIDENT 生产的 OLYMPUS品牌FV3000激光扫描共聚焦显微镜拍摄。

本实验室FV3000系统配置了1.25X低倍宏观视野成像物镜，可以一次性实现10mm x 10mm大视野组织荧光成像，借助于超声马达电动载物台及软件导航功能，可以快速地进行小鼠全脑矢状图成像，然后切换到高NA物镜在导航图下进行区域的选择、定位，非常顺畅地实现从“宏观”到“微观”组织样本的观察，在对小鼠大脑进行全局形貌观察的同时，能够方便快捷的洞悉精细细胞结构，给实验工作带来了很大便利

来源：奥林巴斯生命科学公众号