南科大侯圣陶团队联合在脑科学领域取得系列科研进展

近日，南方科技大学生命科学学院教授侯圣陶团队联合昆士兰大学脑研究院、德国神经退行性疾病中心等单位在学术期刊Cell Metabolism在线发表了题为“Selenium mediates exercise-induced increases in adult neurogenesis and reverses the learning deficits induced by hippocampal injury and ageing”的研究论文。

       人口老龄化相关的神经系统疾病已经成为中国乃至世界医疗体系的沉重负担，每年造成的各种直接和间接经济损失高达数千亿元，成为中国家庭和公共卫生事业的巨大经济负担。中国是脑血管病发病致死致残率最高的国家(甚至高出欧美国家4倍)，并以每年接近9%的速度上升，已成为中国位居第一的致死病因。

侯圣陶团队长期开展脑血管病的基础神经生物学与临床应用研究，其牵头与澳大利亚昆士兰大学脑院建立了“联合神经科学和神经工程研究中心”，通过开展全方位国际合作，努力为相关研究领域培养杰出复合型人才，取得系列研究进展。

该研究揭示了运动介导成年神经发生的全新机制，在运动过程中，老鼠会产生一种含硒的蛋白质，帮助它们的大脑长出新的神经元。还可以利用这种元素来帮助扭转由于衰老和脑损伤导致的认知衰退，进一步阐明了膳食补充硒对衰老及脑卒中造成的认知障碍的保护作用。该工作引起广泛关注，Science同日在News专栏发表跟踪报道。

图1 运动以及膳食补充硒元素逆转衰老及脑损伤引起的认知功能障碍

这是一项“了不起的”研究，莫纳什大学维多利亚心脏研究所的营养生物化学家 Barbara Cardoso 在Science采访时说。她自己的研究表明，在巴西坚果、谷物和一些豆类中发现的硒可以提高老年人的语言流利度和正确复制图画的能力。她说，“我们可以开始考虑将硒作为一种策略”来治疗或预防那些不能运动或更容易缺硒的人的认知能力下降，例如老年人、中风和阿尔茨海默病患者。

此外，侯圣陶团队近期联合北京基础医学研究院脑科学中心在Signal Transduction and Targeted Therapy在线发表题为“Phosphorylation of Ser562/563 on GLT-1 by PKCα increases glutamate excitotoxicity in mice ischemic model”的研究论文，阐明了PKCα 介导的谷氨酸转运蛋白-1（Glt-1)特定位点磷酸化脑缺血急性期神经细胞死亡中起关键作用，为研发创脑卒中新性药物提供了新的靶点。

侯圣陶团队还鼓励南科大本科生进入实验室工作，为本科生攀登学术高峰打下坚实的基础。近期，侯圣陶团队三名本科生独立完成的以题为“40 Hz Light Flicker Alters Human Brain Electroencephalography Microstates and Complexity Implicated in Brain Diseases”的研究论文，于2021年12月13日在线发表于国际学术期刊Frontiers in Neuroscience。该研究拓展了侯圣陶课题组的前期工作（南科大侯圣陶团队在《自然-通讯》发表光对神经网络调控研究进展），利用64通道脑电记录设备，研究了20名成年志愿者接受40赫兹闪烁光视觉刺激时脑电信号的变化。该研究首次发现了40赫兹闪烁光刺激对成人脑电微状态以及Lempel-Ziv复杂度等特征指标的影响，这些指标在脑卒中、老年痴呆病等认知障碍中都受到不同程度的影响，为下一步临床治疗应用奠定了基础。该设备已经获得国家专利(ZL. 2019 9 0000276.6).

图2 40Hz视觉光刺激诱发的脑电活动图谱

南科大生命科学学院生物系2018届本科毕业生、首届南方科技大学-昆士兰大学联合培养博士生卓展是Cell Metab论文的共同第一作者。侯圣陶、德国神经退行性疾病中心教授Gerd Kempermann及昆士兰大学脑研究院研究员Tara L Walker为论文共同通讯作者。第二篇STTT论文，南科大生命科学学院访问学者王宇青为第一作者，侯圣陶和北京基础医学研究院脑科学中心王以政院士为论文的共同通讯作者。南科大生命科学学院生物系2018级本科生张懿麒、张桢裕为FN论文共同一作， 侯圣陶为通讯作者，该研究得到了南方科技大学电子系教授陈霏和解放军301医院佟怀宇的大力支持，为合作作者。以上论文南科大均为第一作者。

以上工作得到了国家自然基金、广东省自然基金和深圳市科创委面上与重点项目、孔雀计划人才与创新项目、深港脑院团队项目等资助。

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