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科学研究

中心生物显微成像平台支持我校王昌河教授团队发表Science论文

来源:交大新闻网 日期:2025-01-15 20:07 浏览量:

1月10日,西安交通大学王昌河教授团队在《科学》杂志上发表了题为“Sexually dimorphic dopaminergic circuits determine sex preference”的研究论文。该研究首次证实,成年雄鼠和雌鼠(非发情期)在正常生理条件下均表现为雌性社交偏好,在面临生存威胁时,它们均会转变为雄性社交偏好,中脑多巴胺(DA)奖赏系统是决定这一行为决策的核心机制,但雄性个体与雌性个体采用了不同的环路决策机制(性别二态性)。雄性个体腹侧被盖区多巴胺能神经元(VTADA)向伏隔核(NAc)投射的奖赏环路(生殖繁衍的内在需求)介导了其雌性社交偏好,而DA向内侧视前区(mPOA)投射的防御环路(响应外在生存威胁)则介导了其雄性社交偏好,两个环路之间的竞争与平衡决定其最终的性别选择决策;在雌性个体中,其雌雄偏好性均由VTADA-NAc奖赏环路介导,该环路中DA神经元的放电模式(紧张性放电促进雄性偏好、时相性放电介导雌性偏好)决定了其社交性别偏好。该研究得到学校大型仪器设备共享中心生物成像分室的大力支持。

中心生物成像分室为该研究课题提供了重要的生物成像技术支撑,利用超高分辨激光共聚焦显微镜,协助课题组成员通过c-Fos染色发现中脑DA神经元(VTADA)及其下游环路的活性变化与之密切相关,显微成像结果显示雄鼠的活性改变主要发生在DA神经元及其下游中脑视前区(mPOA,参与防御、交配和父性行为),而雌鼠的改变则主要发生在DA及其下游伏隔核脑区(NAc,奖赏中心),表明雄雌个体可能采用了不同的中脑DA神经环路介导其社交性偏好转变。同时通过显微成像技术验证了DA系统在性别偏好中的核心作用,利用病毒示踪偶联的双色钙信号光纤记录,同步监测了投射到mPOA与NAc脑区的两个VTADA神经元亚群的活性。

中心于2018年购入超高分辨激光共聚焦显微镜,同年正式投入运行,运行期间中心工程师与王昌河教授课题组一直保持良好互动交流,根据课题组研究方向的测试需求,为课题组提供测试建议和意见,保障了课题组的各项研究的顺利进展。在长期的合作中,中心生物成像平台已支持王昌河教授在Science、Nature Communications、Nature Neuroscience、PNAS等高水平期刊发表多篇高水平研究论文,在生物成像技术方向为课题组提供了强有力的技术支撑。

2023年,中心成立专门的生物成像技术小组,整合中心冷冻电镜、小动物活体荧光成像系统、超薄/冷冻超薄切片机等生物成像相关设备,结合校内需求调研结果,不断加强生物成像平台建设,先后购入了高压冷冻仪、冷冻替代仪、Tau STED超高分辨显微成像系统、高分辨全景组织三维成像系统、超速冷冻离心机等生物成像相关设备,目前已初步建设形成了较为完备的跨尺度多模态生物成像技术平台实现了从样品制备、成像数据采集、数据处理及分析全流程技术服务,每年支持校内师生发表数十篇高水平技术论文,为学校生物医学方向学科建设和发展提供了重要支撑。后期中心还将根据校内师生的研究需求,增加生物成像相关设备配置,并在此基础上不断增加技术服务力量,支持学校相关学科双一流建设。


文字:大仪实验中心 郝英
编辑:李莉

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