本期“浙里”仪器共享好故事，享博士将和大家一同走进浙江大学医学院公共技术平台，了解其协助浙江大学医学院刘冲教授团队，探寻嗅觉感知与胶质瘤的独特关系，见证仪器共享推动生物医学发展的故事。
01 “闻”出来的癌症？ 探寻胶质瘤的诱发因素
胶质瘤（Glioma）起源于神经系统胶质细胞，是最常见的颅内原发性恶性肿瘤。其治疗之复杂、预后效果之差，令人闻之色变。如其他肿瘤一样，胶质瘤也是由先天的遗传因素和后天环境中的致癌因素相互作用导致的，但尚未有证据表明环境刺激与该疾病有何关联。
这也是浙江大学脑科学与脑医学学院、良渚实验室、浙江大学附属第二医院神经外科教授刘冲及其科研团队一直在思考的问题。“在观察胶质瘤小鼠遗传学模型时，我们发现，肿瘤会特异性地发生在小鼠大脑的嗅球之中。”刘冲说。于是，刘冲团队大胆提出猜想：大脑嗅球的正常功能以及嗅觉环路神经元的电活动会影响胶质瘤的发生发展。
有了“大胆假设”，课题组需要进行“小心求证”。要证明嗅觉感知体验和胶质瘤发生之间存在独特的直接联系，需要建立一条清晰的证据链，而最大的挑战就在于需要建立相关的技术体系去直接调控环境刺激，从而研究环境刺激对肿瘤的作用，因此他们联系了浙江大学医学院公共技术平台。医学院公共技术平台（以下简称“医学平台”）利用入网至浙江省大型科研仪器开放共享平台上的共享仪器，协助研究团队开展了一系列的测试分析实验。
成立于2010年的医学平台，主要提供生物样本处理与管理、实验操作和仪器分析技术服务，为校内外的科研教学工作提供优质、高效和专业的技术服务。为了满足多学科科研需求，医学平台现已发展为显微成像、生化与分子医学、组织形态学、神经科学、转化医学、斑马鱼和蛋白质纯化七个分平台，建立了覆盖分子、细胞、组织和整体水平的检测体系，为生物医学各学科的快速发展，提供了强大有力的基础性支撑。
浙江大学医学院公共技术平台各分平台
02 全方位仪器检测分析 验证嗅觉刺激调控胶质瘤发生
厘清胶质瘤的诱发因素，首先需要明确其形成过程。面对这一挑战，刘冲团队耗时数年，构建了切实可靠的模拟人类脑胶质瘤产生过程的动物模型。在此过程中，医学平台提供了全面、精准的检测仪器。
为了分析肿瘤模型小鼠大脑中肿瘤的精确位置，刘冲教授团队对大脑样本进行了冰冻连续切片，在神经科学分平台共享的AZ100宏观变倍显微镜和虚拟切片扫描系统VS120的支持下，确认肿瘤主要始于嗅球这一脑区中。此外，他们还对大脑样本进行了全脑透明化处理及激光片层扫描显微镜成像，成像分平台共享的Imaris图像分析软件为该实验提供了大数据三维可视化分析，直观展示了小鼠肿瘤的位置信息。通过精准的物理阻断方式，刘冲团队发现肿瘤主要自发产生于嗅球的突触小球层，验证了嗅觉环路神经元的兴奋性活动是胶质瘤产生的根源。
开展神经元活动对胶质瘤产生的影响研究项目实验过程图
大数据三维可视化分析
明确这点后，刘冲团队深入研究，探寻其背后机制，在此小鼠肿瘤模型上，同时激活嗅觉感受神经元和阻断IGF-1信号通路，发现嗅觉激活导致的促瘤作用被完全消除。在探究过程中，医学平台共享仪器的支持对课题推动发挥了重要的作用。生化分平台共享的Moflo流式分选仪机组成功地实现神经-肿瘤共培养体系中胶质瘤细胞的高活性高纯度分选，用于下游的RNA测序；Novocyte流式分析仪也为细胞类群的检测分析提供了技术支撑。
Moflo流式分选仪机组
Biorad PCR荧光定量仪
在全方位多维度跨尺度仪器共享的加持下，刘冲团队清晰地证明了感知觉刺激可以直接调控胶质瘤发生。该研究对于肿瘤早期预防及治疗策略的研发有着重要的意义，提出了不仅肿瘤细胞上的IGF-1受体，还有神经元特异性来源的生长因子IGF-1也可以作为胶质瘤治疗的特异性靶点。这项成果于北京时间2022年5月11日刊登在国际期刊《Nature》上。
《Nature》主刊封面
03 以共享为基石 支撑高水平科研产出
刚过去的2022年是浙江大学医学院成立110周年。漫漫百年征程，医学院在记忆和突触可塑性机制、脑疾病发病机制方向取得了一系列原创成果，在胶质细胞功能、社会行为的神经调控等部分领域取得了国际领先的成果，为推动我国神经科学学科发展和提升临床治疗水平做出了重要贡献。
以浙江省大型科研仪器开放共享平台为依托，医学平台仪器开放共享率逐年提升，服务范围涵盖农学院、航空航天学院等校内30余个院系，服务于南京大学、武汉大学、杭州罗素科技有限公司等校外单位140余家。
医学平台实行分级培训和管理。通过培训和考核，大力提升研究生的仪器操作技能，提高研究生培养质量。同时，平台配备具有资深经验的老师，建成了集仪器预约，实验数据管理，培训教学，课题组账单管理，仪器资料管理等多功能的预约系统，提供全年全天候共享服务，方便用户柔性选择时间预约使用仪器，以支撑更多科研高水平的产出。医学平台副主任尹伟老师介绍道：“平台内最高效的仪器一年开机4000多小时，可谓是机器劳模。”高效率的大型仪器共享为各课题组的深入研究提供了基础。
“成立大型仪器共享平台后，能有效地减少大型仪器的重复申购，极大地提高大型仪器的使用率和共享率。”医学平台执行副主任方三华博士说道。未来，浙江大学医学院公共技术平台会积极引进高精尖仪器和高端技术人才，充分发挥多学科综合优势，加强与光电学院、生物医学工程学院等合作，推动医工交叉，实现平台技术的迭代和创新，全力推进仪器共享的高质量内涵式发展。
（来源：浙里大仪共享）
转自：“科研设施与仪器平台”微信公众号
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