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Cell文章解读：远古病毒如何塑造我们的大脑
日期与时间
北京时间3月12日（星期二），20:00-21:30
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文章来源：Ghosh T et al. (2024) A retroviral link to vertebrate myelination through retrotransposon-RNA-mediated control of myelin gene expression. Cell 187:814-830.e23.
根据文章发表的研究，距今数亿年前脊椎动物感染的远古病毒，在人类演化为拥有高等大脑和大型身体上扮演关键角色。
文章研究了神经细胞中髓鞘的起源，据作者，对于髓鞘的形成，能入侵宿主DNA的反转录病毒产生的一组基因序列至关重要，而他们在现代哺乳动物、两栖动物及鱼类身上找到了这组序列。
作者表示，“我们认为最惊人的是，（如果没有这组基因序列），就不会出现我们所知现代脊椎动物的一切多样性，以及他们所到达的尺寸，无论是大象、长颈鹿、森蚺、牛蛙或兀鹰。”
文章第一作者Dr. Ghosh特别感兴趣的是探索基因组中神秘的“非编码区”。这些区域不具有明显功能，曾被视为一无是处，现在却被认定为具有演化上的重要性。Dr. Ghosh的研究锁定了一组特定的基因序列，源自一种内源性反转录病毒（endogenous retrovirus，ERV），这种病毒长期潜伏在人类基因中。Dr. Ghosh团队将这组序列称为“反转录髓鞘”（RetroMyelin）。
研究人员为了验证这项发现，在实验中破坏老鼠细胞中的“反转录髓鞘”基因序列，结果发现老鼠的细胞不再产生形成髓鞘质所需的基本蛋白质。
研究人员接着在其他物种的基因组当中寻找类似“反转录髓鞘”的基因序列，结果在有颌脊椎动物体内找到，这类动物包括人类所属的哺乳类、鸟类、鱼类、爬虫类及两栖类动物；但在无颌脊椎动物和无脊椎动物体内并未找到。
这使得研究人员相信，在生物演化史上，这组基因序列出现的时间大约与有颌脊椎动物相同，而有颌脊椎动物的首次演化大约发生在公元前3亿6000万年的古生代泥盆纪，又称鱼类时代。
作者表示，“演化上一直存在要让神经纤维更快传导电脉冲的压力。如果加快了，生物行动速度就能更快。”这对掠食动物或者要逃跑的猎物都很有用。他们还认为，“髓鞘使得神经细胞不需要直径扩大，而是更紧密的靠在一起，就能让脉冲快速传送。它还能提供细胞结构支撑，意味着细胞可以长得更长，因此能产生较长的肢体。”
美国斯坦福大学的神经科学家Dr. Brad Zuchero指出，“关于演化过程中髓鞘是如何诞生”，这份研究“补上了谜图中的一块重要拼图。”
源自：法新社，2024年2月16日
演讲人
Tanay Ghosh
高级科学家
Altos 实验室-剑桥科学研究所，剑桥大学，英国
演讲题目：反转录髓鞘(RetroMyelin）：揭示逆转录病毒与脊椎动物髓鞘形成的联系
关于演讲人：Dr. Tanay Ghosh 是一位高级科学家，在剑桥大学 Wellcome-MRC 剑桥干细胞研究所富兰克林实验室工作。Dr. Ghosh研究了数学、遗传学，并在印度基因组学和综合生物学研究所获得了博士学位（生物技术）。 他研究了神经元的转录和转录后调控。在巴黎 INSERM 博士后期间，他发现 microRNA 在大脑皮层发育过程中具有缓冲祖细胞命运决定的功能。在他的研究生涯中，他致力于功能基因组学、非编码 RNA 并采用数据驱动方法。他目前的研究目标是研究转座遗传元件在少突胶质细胞祖细胞分化过程中的功能。Dr. Ghosh也是 gSWITCH（用于识别开关基因）、gMARKER（用于识别细胞标记）等 Web应用程序的开发人员。
主持人
Olga Kopach
高级研究员
临床和实验性癫痫部门，伦敦大学学院皇后广场神经病学研究所，英国
关于主持人：Dr. Kopach的研究重点是利用多光子成像和电生理学结合基因编码传感器和光学探针来研究健康和疾病中的神经细胞可塑性。主要重点是了解神经元-胶质细胞的通讯及其如何影响病理状况。
她的专业兴趣和研究专长包括：
• 健康和疾病（缺血、痴呆、神经变性）中的学习和记忆机制；
• 各种来源的慢性疼痛机制（炎性疼痛、神经性疼痛，包括糖尿病性神经病）； 靶向疼痛治疗（药理学方法、基因治疗、药物封装等）；
• 用于神经学靶向药物输送的多功能纳米工程递送系统；
• 针对脑神经退变的干细胞疗法；
• 健康和疾病中的钙信号传导和代谢途径。
会议嘉宾1
李培军
教授
山东第一医科大学，中国
关于参会嘉宾：李培军博士2011年于美国乔治城大学获得生理学和生物物理学专业博士学位。先后在美国华盛顿国家儿童医疗机构的神经科学研究中心和华盛顿退伍军人事务部医学中心从事科研工作。2018年1月回国，目前在山东第一医科大学脑科学与类脑研究院从事生物节律与神经系统疾病特别是癫痫等方面的研究工作。目前是山东第一医科大学教授，主持两项国家自然科学基金面上项目。学术成果发表在Neuron, PNAS, Nature Neuroscience, Nature Communications 等期刊。
会议嘉宾2
饶艳霞
研究员，课题组长
复旦大学，中国
关于参会嘉宾：饶艳霞教授课题组的研究方向要关注衰老与神经免疫、小胶质细胞移植。
会议嘉宾3
赵经纬
教授，博士生导师、浙江大学冷冻电镜中心副主任
浙江大学基础医学院，中国
关于参会嘉宾：赵经纬博士现任浙江大学基础医学院教授、博士生导师、浙江大学冷冻电镜中心副主任、人体解剖与组织胚胎学系副主任。毕业于第四军医大学，博士学位的导师是杨雄里院士和李继硕教授。曾任复旦大学神经生物学研究所副教授，后在剑桥大学从事博士后研究9年。2014年5月受聘浙江大学基础医学院教授，2016年获评浙江省特聘专家。
长期研究方向是：1）探索延缓脑白质衰老的新策略；2）神经干细胞与胶质细胞在脑损伤修复中的作用。在Cell Stem Cell, Nature Neuroscience, Nature Communications, Glia等杂志发表论文32篇，被引用3700余次。2篇论文被Faculty 1000推荐。申请国家专利5项。现兼任中国神经科学学会胶质细胞分会委员、浙江省神经科学学会理事、中英胶质细胞俱乐部中方执行主席、BMC Neuroscience 编委、Frontiers in Cellular Neuroscience 评审编辑。
