王竞，饶毅等人利用新技术追踪关键转录因子

　　

生物通报道：来自加州大学圣地亚哥分校，北京大学生命科学学院的研究人员发表了题为“Mapping Neural Circuits with Activity-Dependent Nuclear Import of a Transcription Factor”的文章，报道了一种新型神经示踪技术，并利用这一技术追踪了一种关键的钙离子应答转录因子，这一研究模式将可以用于识别特异神经群体中的活性神经元。相关成果公布在Journal of Neurogenetics杂志上。

文章的通讯作者是加州大学圣地亚哥分校神经生物学家王竞副教授（Jing Wang），北京大学生命科学学院的参与研究人员包括饶毅教授等。这一研究组主要从事嗅觉系统神经传递方面的研究。

这项新技术即：CaLexA (calcium-dependent nuclear import of LexA)，这是一种以钙应答转录因子NFAT为基础的神经示踪技术，可以用于标记行为动物中的活性神经元。

NFAT是钙调磷酸酶-活化T细胞核因子（Nuclear factor of activated T cells），这一信号途径是一种重要的生物信号转导途径，在肌肉细胞，神经细胞中扮演了重要角色。不久前来自中科院的研究人员曾首次报道称，NFAT这一钙信号的重要下游分子在钙信号的调节下，与Dvl这一经典Wnt信号通路的重要分子存在相互作用，这是首次详细阐明了NFAT对经典Wnt信号产生抑制的分子机制。

在这篇文章中，研究人员利用这一新技术，在果蝇这一模式生物中获得了性信息素的相关发现，这一系统能通过持续性神经活性诱导LexA-VP16-NFAT这种嵌合转录因子从细胞中出来，从而启动只存在于活性神经元中的绿色荧光蛋白报告基因的表达。

研究人员在果蝇中验证了这一系统，并发现挥发性性信息素能激发嗅觉神经环路中特殊神经元，而且一些与多模式神经输入有关的，复杂求偶行为也能激活腹神经索中神经元。

这些研究都表明这一方法能利用转录因子核输出的活性，识别行为动物中特殊神经群体的活性神经元，这将有助于科学家们进一步解析神经元活动的分子机制。

这一研究组之前还曾在发表多篇重要文章，去年在Cell杂志封面上发表了有关胰岛素能提升饥饿果蝇的嗅觉神经灵敏度的成果，这有助于科学家们了解人类饥饿的代谢变化和神经传递。

研究人员发现胰岛素整体水平，以及neuropeptide F的水平，对一个嗅觉敏感神经细胞群的敏感度的影响相同，这说明胰岛素能提升饥饿果蝇的嗅觉神经灵敏度。这一研究成果将有助于科学家们了解人类饥饿的代谢变化和神经传递。

（生物通：万纹）

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原文摘要：

Mapping Neural Circuits with Activity-Dependent Nuclear Import of a Transcription Factor.

Nuclear factor of activated T cells (NFAT) is a calcium-responsive transcription factor. We describe here an NFAT-based neural tracing method—CaLexA (calcium-dependent nuclear import of LexA)—for labeling active neurons in behaving animals. In this system, sustained neural activity induces nuclear import of the chimeric transcription factor LexA-VP16-NFAT, which in turn drives green fluorescent protein (GFP) reporter expression only in active neurons. We tested this system in Drosophila and found that volatile sex pheromones excite specific neurons in the olfactory circuit. Furthermore, complex courtship behavior associated with multi-modal sensory inputs activated neurons in the ventral nerve cord. This method harnessing the mechanism of activity-dependent nuclear import of a transcription factor can be used to identify active neurons in specific neuronal population in behaving animals.