2023年2月，張力老師課題組在《Science Advances》發(fā)表了一篇名為《A gut-brain axis mediates sodium appetite via gastrointestinal peptide regulation on a medullahypothalamic circuit》的文章（文章影響因子：13.6）。作者發(fā)現(xiàn)在機(jī)體鈉缺乏的情況下，胃腸道內(nèi)分泌細(xì)胞釋放的消化道激素——胰泌素（SCT），它對誘導(dǎo)鹽的食欲是必不可少的。這篇文章證明了 SCT 通過腸-腦軸響應(yīng)鹽缺乏并刺激鹽攝入。

該文章的實(shí)驗(yàn)過程使用了不少瑞沃德的設(shè)備，其中瑞沃德2002W緩釋泵起了不小作用。瑞沃德植入式緩釋泵是利用滲透壓作為動(dòng)力，將泵內(nèi)儲(chǔ)存的藥液按照恒定的速度泵出，泵體埋置于動(dòng)物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)長時(shí)間持續(xù)給藥的微型裝置。

我們很榮幸對文章通訊作者張力老師、文章第一作者劉彧初博士進(jìn)行了專訪。

今年您的課題組發(fā)表了《A gut-brain axis mediates sodium appetite via gastrointestinal peptide regulation on a medullahypothalamic circuit》這篇文章，在行業(yè)內(nèi)引起了不小的反響。能簡要介紹一下嗎？

鹽的體內(nèi)平衡是由神經(jīng)回路和外周內(nèi)分泌因子共同調(diào)控的。胃腸道是電解液吸收的主要部位之一，但其在調(diào)節(jié)鈉攝入量方面的潛在作用尚不清楚。

在這篇文章的實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)在機(jī)體鈉缺乏的情況下，胃腸道內(nèi)分泌細(xì)胞釋放的消化道激素——胰泌素（SCT），它對誘導(dǎo)鹽的食欲是必不可少的。SCT作為神經(jīng)基質(zhì)，激活孤立束核內(nèi)的特異性受體，進(jìn)而激活下游下丘腦室旁核，導(dǎo)致鈉攝入量增加。這篇文章證明了 SCT 通過腸-腦軸響應(yīng)鹽缺乏并刺激鹽攝入。

這篇文章的研究切入點(diǎn)非常創(chuàng)新，水鹽平衡和大家生活飲食息息相關(guān)。從文章內(nèi)容上也看到工作量非常多，能簡要介紹一下做的研究工作嗎？

我們使用了腦立體定位儀對目標(biāo)腦區(qū)做定位、病毒注射，用光纖記錄系統(tǒng)檢測AAV-DIO-ChR2和AAV-DIO-eNpHR3.0病毒表達(dá)的熒光信號，使用2002W緩釋泵+腦輸注配件包泵送胰泌素（SCT）抗體，還有行為學(xué)訓(xùn)練試驗(yàn)、體外電生理、免疫熒光染色等等。

我留意到您說使用了緩釋泵來進(jìn)行小鼠給藥，采用緩釋給藥方式替代注射給藥方式確實(shí)是近些年來的趨勢，它在這次文章的實(shí)驗(yàn)中主要解決了什么問題？

鑒于鈉缺乏（Na-D）作用下腦脊髓液(CSF)中胃腸道胰泌素（SCT）水平升高，我們研究了SCT介導(dǎo)鹽攝入的神經(jīng)機(jī)制。

在這個(gè)過程中，使用瑞沃德2002W緩釋泵運(yùn)輸SCT抗體到小鼠腦室，阻斷SCT通路后，發(fā)現(xiàn)小鼠對生理鹽水的攝入量和偏好降低了，表明腦-胃腸道胰泌素受體（SCTR）在鹽穩(wěn)態(tài)中的作用。

聽起來緩釋泵的作用挺大的，之前是怎么做的呢？

我們的實(shí)驗(yàn)需要在腦內(nèi)注射胃腸道胰泌素抗體（SCTR），抗體需要通過血腦屏障在腦內(nèi)發(fā)揮作用，進(jìn)而進(jìn)行胃腸道胰泌素（SCT）通路被阻斷后小鼠行為學(xué)檢測。因?yàn)镾CT給藥之后需要馬上進(jìn)行檢測，之前使用的是腦室注射（ICV） 注射，需要提前埋管，埋管操作及埋管后的 ICV 注射都需要在老鼠麻醉狀態(tài)下進(jìn)行。

由于我們使用的是氣體麻醉，在ICV注射給藥完成后需要一段時(shí)間等待老鼠清醒，就沒有辦法及時(shí)做到的行為學(xué)檢測。同時(shí)，因老鼠給藥的時(shí)間不一樣、麻醉程度不一樣等原因，我們沒有辦法對下一步的行為學(xué)檢測進(jìn)行定量，就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)操作的一致性。

使用瑞沃德緩釋泵就只需要一次埋置后持續(xù)穩(wěn)定給藥，老鼠就會(huì)一直處于清醒狀態(tài)，隨時(shí)可以進(jìn)行行為學(xué)檢測，省去了等待老鼠清醒時(shí)間。所以我們在多方評估之后選擇了緩釋泵給藥方式。

聽起來，緩釋泵確實(shí)是個(gè)更好的選擇。

從藥理學(xué)上來說，緩釋泵主要的特點(diǎn)是慢性的持續(xù)的給藥，而且給藥的部位也很多。緩釋泵本身并不只是腦部給藥，我們把緩釋泵埋置入皮下，通過導(dǎo)管連接了腦部注射針，實(shí)現(xiàn)了緩釋泵腦部給藥，實(shí)際上其他部位以及全身給藥都可以實(shí)現(xiàn)。

就神經(jīng)科學(xué)的研究來說，緩釋泵相比于ICV有比較大的優(yōu)勢。以 ICV 注射為例，絕大部分動(dòng)物是需要麻醉的，一旦麻醉之后，動(dòng)物的行為學(xué)就會(huì)產(chǎn)生很大的問題，即使是用氣麻的情況下，對于動(dòng)物的行為的影響其實(shí)還是有的。

所以瑞沃德的緩釋泵對我們課題組的實(shí)驗(yàn)來說是一個(gè)更好的選擇，它穩(wěn)定的、持續(xù)性的給藥方式相比于ICV注射更有優(yōu)勢。

瑞沃德緩釋泵為研究人員提供了一種在動(dòng)物體內(nèi)連續(xù)輸送藥劑的方法，在皮下或腹腔內(nèi)植入緩釋泵可用于全身給藥，或通過連接導(dǎo)管，為靜脈、顱內(nèi)、脾臟、肝臟等部位靶向輸送藥物。

這是第一次使用瑞沃德的緩釋泵嗎？

那倒不是，我們有不少實(shí)驗(yàn)都是用的瑞沃德的緩釋泵，實(shí)驗(yàn)室里也時(shí)常有交流，覺得緩釋泵埋置的方法很簡單，也方便。將緩釋泵埋置在老鼠體內(nèi)，老鼠恢復(fù)的時(shí)間也不會(huì)很長，對實(shí)驗(yàn)提供不少便利。

我們跟瑞沃德合作已經(jīng)挺久的了，除了緩釋泵，定位儀也是瑞沃德的，前段時(shí)間又購買了三四臺定位儀。瑞沃德的產(chǎn)品并不比國外大牌差。包括RWD培訓(xùn)班、展會(huì)和線上直播這些，有機(jī)會(huì)我們也會(huì)展開更多合作。

我們也很榮幸瑞沃德的產(chǎn)品能在科研道路上為您的實(shí)驗(yàn)室貢獻(xiàn)一份力。

神經(jīng)科學(xué)的科研之路任重而道遠(yuǎn)，站在您的角度，有什么建議可以分享給現(xiàn)在的科研年輕人嗎？

對于很多做科研的研究生，我的建議是思路要開闊，特別是到了博士之后，如有機(jī)會(huì)能自己設(shè)計(jì)課題，一定要打開思路。不光是神經(jīng)科學(xué)，實(shí)際上現(xiàn)在整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域，不同器官間的交互作用非常常見。以神經(jīng)科學(xué)為例，現(xiàn)在很多課組都在做腦和外周器官的交互作用研究，我們發(fā)表的這篇文章也是從這個(gè)角度入手的。

在傳統(tǒng)意義上，西醫(yī)的解剖學(xué)把每一個(gè)器官/組織單獨(dú)拿出來做解剖和研究，后續(xù)生命科學(xué)的發(fā)展可能會(huì)回歸整體，要系統(tǒng)化地去看，就是把不同的器官看成一個(gè)整體去解析生命現(xiàn)象和生理功能。我覺得這是生命科學(xué)近二十年的趨勢，在未來這個(gè)趨勢也會(huì)持續(xù)。

所以，在自己的領(lǐng)域中做了一定研究之后，要更多地去了解其他的領(lǐng)域，如其他組織、器官的進(jìn)展，會(huì)給自己帶來新的啟示。現(xiàn)在的科研年輕人有更好的條件可以學(xué)習(xí)，其實(shí)是有機(jī)會(huì)比你的導(dǎo)師走得更遠(yuǎn)，所以還是可以多去了解、嘗試新的領(lǐng)域。我們課題組近幾年要做的方向，也是往這種器官的交互作用這個(gè)角度去考慮。

謝謝老師的分享，令我們受益匪淺，瑞沃德也會(huì)把這個(gè)建議分享給更多的科研年輕人。在未來，我們也將不忘初心、創(chuàng)新研發(fā)，嚴(yán)格把控產(chǎn)品質(zhì)量，為生命品質(zhì)的提升貢獻(xiàn)智慧和力量。

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