脑声常谈丨西安交大王昌河教授团队2025年研究成果汇总

西安交通大学王昌河教授团队2025 年发表多篇重磅论文，聚焦神经科学领域核心科学问题，在社交决策神经编码、神经元兴奋-分泌偶联调控及慢性疼痛机制解析三大方向取得突破性进展。核心成果发表于 Science、Nature Communications、PNAS等顶级期刊。

男女“择偶”偏好不同

2025年1月10日，西安交通大学王昌河教授团队在《Science》杂志上发表了题为“Sexually dimorphic dopaminergic circuits determine sex preference”的研究论文，揭示了腹侧被盖区多巴胺能神经元的性别二态性环路机制如何调控社交性别偏好，为社交决策神经编码提供新范式。

背景与问题：

社会性偏好对繁衍和生存至关重要，但社交决策的神经编码机制长期不明。该研究聚焦 “正常与威胁环境下，雌雄动物社交偏好转变的神经基础” 这一关键问题。

核心发现：

在社交偏好行为上，雌雄小鼠表现出共性：正常状态下均偏好与雌性互动，而在暴露于捕食者气味（TMT）等生存威胁时，均转为偏好与雄性互动。然而，其神经机制存在显著性别差异。雄性通过VTADA神经元的两条并行通路实现偏好切换投射至伏隔核（NAc）的奖赏通路驱动对雌性的偏好，而投射至内侧视前区（mPOA）的防御通路则介导威胁下对雄性的偏好，二者相互竞争决定最终行为输出。相比之下，雌性不依赖VTADA-mPOA通路，而是通过VTADA-NAc投射神经元放电模式的转换来调控偏好切换，该过程由D1R/D2R多巴胺受体介导。化学遗传学和光遗传学实验进一步验证：激活VTADA-mPOA通路增强雄性对雄性的偏好，抑制则逆转；而激活VTADA-NAc通路可在威胁条件下恢复对雌性的偏好。这些结果揭示了同一行为表型背后截然不同的性别特异性神经编码策略。

研究方法：

综合病毒示踪、双色钙信号光纤记录、化学遗传学、光遗传学、行为学分析等技术，实时监测社交互动中 VTADA神经元活动，精准解析环路功能与行为关联。

意义：

提出VTADA是社交偏好决策核心节点的新模型，阐明性别二态性编码逻辑差异。

为神经精神疾病（如社交焦虑、性别偏好异常）的性别差异机制提供理论依据，为治疗提供潜在靶点。

入选2025年度 “中国神经科学重大进展”，入选Web of Science高被引论文。

文章来源

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq7001

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发现慢性疼痛的 “隐形推手”

2025年1月17日，西安交通大学黄荣/王昌河，美国霍普金斯大学医学院柴祖映及上海同济医院张卓玉共通讯在《PNAS》杂志上发表了“Action potential–independent spontaneous microdomain Ca2+ transients–mediated continuous neurotransmission regulates hyperalgesia”，揭示了背根神经节（DRG）神经元中动作电位（AP）非依赖的自发微域钙瞬变（smCa）-TRPA1-cAMP-PKA通路调控持续性神经传递与痛觉过敏的新机制，为慢性疼痛治疗提供潜在靶点。

研究背景：

痛觉过敏的传统机制聚焦AP诱发的神经传递增强，但AP非依赖的持续性神经传递是否及如何参与痛觉敏化长期不明。

核心发现：

背根神经节（DRG）神经元的胞体与轴突中广泛存在不依赖AP的自发微域钙瞬变（smCa），该现象具有独立性，其源于TRPA1通道自发开放介导的胞外Ca²⁺内流而非细胞内钙库释放；smCa可通过cAMP-PKA通路触发持续性神经递质释放，实现DRG至脊髓的AP非依赖性持续信号传递；在炎症痛模型中，smCa的频率与持续性神经传递会显著升高，成为驱动痛觉过敏的重要因素；而抑制TRPA1、smCa或cAMP-PKA通路，均能显著减轻炎症诱导的痛觉过敏，验证了该通路具备潜在的慢性疼痛治疗价值。该研究瞄准“DRG神经元中AP非依赖的钙信号与神经传递如何驱动炎症痛敏”这一关键缺口，填补慢性疼痛外周-中枢信号调控的认知空白。

研究方法：

综合病毒标记、基因编码钙指示剂成像、膜片钳、药理干预、基因敲除/过表达、行为学测试等技术，在体与离体同步解析smCa动态、通道机制、信号通路及行为关联，精准定位TRPA1与cAMP-PKA的关键作用。

意义：

拓展 “钙信号-神经传递-疼痛” 的研究范式，为感觉神经元信号编码与慢性疼痛发病机制提供新视角。

文章来源

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2406741122

解析神经元的“装卸工”

2025年12月18日，西安交通大学徐华栋/王昌河/宋茜/焦联营团队在《Nature Communications》杂志发表了“Calcium-sensitive synaptotagmin 11-lipid interaction modulates exo-endocytosis”，揭示了钙敏感的突触结合蛋白11-脂质相互作用调控胞吐与胞吞。

突触结合蛋白（Synaptotagmins, Syts）中，Syt1是经典的Ca²⁺传感器介导突触囊泡胞吐，而大多数哺乳动物Syt（如Syt11）不结合Ca²⁺，其功能机制长期不清。虽然Syt11不能像Syt1那样直接感知钙离子（Ca²⁺），但它能牢牢“抓住”突触囊泡膜上的酸性脂质，在神经元静息时占据关键位置，抑制神经递质的释放（胞吐）和囊泡回收（内吞）。当神经元被激活、Ca²⁺浓度升高时，Ca²⁺不仅帮助Syt1结合到膜上启动释放，还会“屏蔽”膜表面电荷，把Syt11“赶下来”，从而解除抑制。这种Ca²⁺调控的Syt1与Syt11在膜上的此消彼长，就像一个精密开关，确保突触传递既及时又可控。因此，Syt11并非旁观者，而是通过间接感知Ca²⁺来精细调节突触功能的关键调控因子。

意义：

Syt11与脂质的相互作用具钙敏感性，通过与Syt1竞争膜结合调控胞吐-胞吞，提出“CaR-Syt与CaT-Syt膜占位切换”模型。

文章来源

https://www.nature.com/articles/s41467-025-67320-4

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