2023年3月23日，实验动物中心汪洌主任邀请浙江大学医学院院刘冲教授为《医学实验动物学》的学生和中心员工作了题为“解析脑胶质瘤起源”的讲座。

       脑胶质瘤是最常见的恶性原发性颅内肿瘤，高级别胶质瘤是致死率最高的癌症之一，表现出复杂的瘤间和瘤内异质性，目前尚无有效治疗手段，且发病原因不明。刘冲教授在十数年研究中一直在思考，什么因素会诱发胶质瘤的产生？

       为研究脑胶质瘤需要先了解胶质瘤细胞的起源。工欲善其事必先利其器，要研究肿瘤细胞的起源就需要运用高分辨率体细胞嵌合突变分析手段。团队通过精密的实验设计和MADM模型证明少突胶质前体细胞（OPC）为胶质瘤重要细胞起源。肿瘤细胞的成长会与周围的细胞交流、传递信息。而神经元是大脑的基本功能单位，通过神经放电方式来发挥功能。因此，刘冲教授团队聚焦神经元活动，探究其是否会影响胶质瘤的产生。

       首先一个挑战是要构建合适的实验动物模型。为此，团队耗时数年，构建了模拟人类大脑中胶质瘤产生过程的可靠实验小鼠模型。通过进一步研究，团队发现肿瘤主要自发产生于嗅球的突触小球层，也就是嗅觉环路第一级神经元（嗅觉感受神经元）和第二级神经元（僧帽/簇状细胞）的信息交流区域。“既然嗅觉脑区是胶质瘤的好发部位，那么，嗅觉环路的神经元活动是否会影响胶质瘤的发生呢？”这个“脑洞大开”的想法成为整个研究的关键。随后，团队利用前沿的化学遗传学干预手段，抑制小鼠嗅球感受神经元活动，使肿瘤体积显著下降；而激活其活动后，肿瘤体积则增加。

       为进一步验证上述结论，团队又通过精准的物理阻断方式，阻断小鼠单侧嗅觉输入。令人振奋的是，封闭侧大脑嗅球中的肿瘤体积缩小。刘教授团队通过深入分析，筛选出生长因子IGF-1是潜在的效应因子，而嗅球中IGF-1主要表达在嗅觉环路第二级神经元僧帽/簇状细胞中。基于上述发现，团队构建了一个全新的小鼠模型，可以同时模拟胶质瘤发生和去除僧帽/簇状细胞特异性来源的IGF-1。结果显示，敲除了僧帽/簇状细胞中的IGF-1后，肿瘤体积显著降低。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。至此清晰证明，嗅觉活动主要是通过IGF-1信号通路调控胶质瘤的发生。最新成果于2022年5月发表在《Nature》上。

       刘冲教授十年磨一剑，用独特的科学眼光、严谨的科学方法和先进的科学技术首次清晰阐释了嗅觉感知与脑胶质瘤发生之间存在独特的直接联系，为在座的老师和学生们精彩展示了团队多年的科研成果。报告结尾，同学们纷纷踊跃提问。