中金宝搏入口188化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)院、188bet足球微尺度物質(zhi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)國家研究(jiu)中心(xin)的黃光(guang)(guang)明教授(shou)研究(jiu)組與(yu)生命(ming)科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)院神經(jing)退行性疾病研究(jiu)中心(xin)、中國科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)院腦(nao)科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)與(yu)智能(neng)技術卓(zhuo)越創新(xin)中心(xin)的熊偉(wei)教授(shou)研究(jiu)組合作，通(tong)過單細胞質(zhi)譜、光(guang)(guang)遺傳、電(dian)生理膜(mo)片鉗及動物行為學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等技術方法，揭示了(le)一條(tiao)腦(nao)內谷氨酸代謝新(xin)通(tong)路及其參(can)與(yu)日(ri)光(guang)(guang)照(zhao)射改善學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)習記憶(yi)的分子及神經(jing)環路機制。該研究(jiu)成(cheng)果于2018年5月17日在線發表在國際著名期刊《細胞》（CELL）上(//doi.org/10.1016/j.cell.2018.04.014)。

眾所周知，適度(du)的(de)陽光(guang)照射對人體有很多好處，包括維(wei)生(sheng)素D的(de)(de)(de)合成以及多種(zhong)皮(pi)膚疾病的(de)(de)(de)治療等。此外，人(ren)們(men)還發現陽光(guang)(guang)照射對神(shen)經系統(tong)也有(you)一定程度的(de)(de)(de)影響，例(li)如適度的(de)(de)(de)日(ri)(ri)光(guang)(guang)照射可以改(gai)善人(ren)們(men)的(de)(de)(de)情緒和認(ren)知(zhi)。然而，由于研究手段的(de)(de)(de)局限，對日(ri)(ri)光(guang)(guang)照射引起與神(shen)經系統(tong)相(xiang)關的(de)(de)(de)行為(wei)變化的(de)(de)(de)深(shen)層機制目(mu)前并不清楚。而日(ri)(ri)光(guang)(guang)照射皮(pi)膚最終如何(he)影響腦內神(shen)經細(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)代謝以及神(shen)經環路的(de)(de)(de)功能也一直是(shi)個未解(jie)之謎。

黃光(guang)明教(jiao)授及熊偉教(jiao)授研究團(tuan)隊，利用自(zi)主研發(fa)的(de)(de)單細(xi)胞(bao)質譜(pu)技(ji)術，結合神(shen)經科學的(de)(de)多(duo)種研究手段，發(fa)現日光(guang)照射動物皮膚后會使得血液里(li)一種叫做(zuo)UCA（Urocanic Acid）的化學物質含量大幅度增(zeng)加(jia)。隨后他們發(fa)現，增(zeng)加(jia)的UCA可以透過血腦(nao)屏障進入大腦(nao)神(shen)經(jing)細(xi)胞(bao)，在細(xi)胞(bao)內UCA通(tong)過(guo)一系列的(de)生物(wu)(wu)(wu)代謝(xie)酶最終(zhong)轉化(hua)成谷氨酸。細胞(bao)內(nei)(nei)的(de)谷氨酸在運(yun)動(dong)皮層以(yi)及(ji)海馬的(de)神經末(mo)梢釋放，進而激活運(yun)動(dong)學(xue)習以(yi)及(ji)記(ji)憶相關(guan)的(de)腦內(nei)(nei)神經環路，從而增(zeng)強動(dong)物(wu)(wu)(wu)的(de)運(yun)動(dong)學(xue)習能力以(yi)及(ji)物(wu)(wu)(wu)體識別記(ji)憶能力。這是自(zi)70-80年代之(zhi)后，再度發現新的(de)(de)(de)腦內谷氨酸(suan)(suan)生(sheng)物(wu)合(he)(he)成(cheng)通路。由于谷氨酸(suan)(suan)在大腦內具有參與細胞內蛋白合(he)(he)成(cheng)、能量代謝以及興奮性神經信號(hao)傳遞等多種重要的(de)(de)(de)生(sheng)理功能，因此，該(gai)腦內谷氨酸(suan)(suan)生(sheng)物(wu)合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)(de)新通路的(de)(de)(de)發現對(dui)于了解大腦工作機(ji)理以及探索相關疾(ji)病發生(sheng)機(ji)制都將起到非(fei)常重要的(de)(de)(de)作用。

黃光(guang)明教(jiao)授及(ji)熊偉教(jiao)授研究團隊在單細(xi)胞(bao)質譜/電生理分(fen)析方面(mian)開(kai)展了(le)(le)長(chang)期的(de)緊密合作，分(fen)別開(kai)發了(le)(le)能用(yong)于復(fu)雜樣品的(de)原位質譜分(fen)析方法，實現了(le)(le)針對(dui)細胞內(nei)蛋白(bai)質的(de)直接分(fen)析（Angew. Chem. Int. Ed. 2011,2011; Anal. Chem. 2016, 2018,），以及通(tong)過電生理膜片鉗技術(shu)開(kai)展了對小鼠腦內單個神經元的功能鑒定與解析（Nat. Chem. Biol., 2011;J. Exp. Med., 2012; Nat. Neurosci., 2014）。研究團(tuan)隊聯合開(kai)發了擁有完全自(zi)主知識產權(quan)的單細胞質譜技術（PNAS，2017），以上(shang)研究為本項目的完(wan)成提供了重要(yao)的工作基(ji)礎。

圖(tu)注：日光(guang)照射改(gai)善人類情緒、學習和記憶的分子及神經環路機制

中金宝搏入口188化學院與(yu)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)學院聯(lian)合培養博士后朱洪(hong)影以(yi)及(ji)生(sheng)(sheng)命(ming)(ming)學院博士研究生(sheng)(sheng)王寧為該論文的共同(tong)(tong)第一作(zuo)者(zhe)(zhe)。熊偉(wei)教(jiao)授與(yu)黃光明教(jiao)授為論文的共同(tong)(tong)通(tong)訊作(zuo)者(zhe)(zhe)。該研究工作(zuo)得(de)到(dao)了基金委、科技部(bu)、中科院先導專項以(yi)及(ji)中組部(bu)青(qing)年創新人才計劃等資助。該工作(zuo)還得(de)到(dao)188bet足球同(tong)(tong)步(bu)輻射實驗室(shi)光電離(li)質譜(pu)線站(zhan)的儀器與(yu)技術支持。