01 依赖Cre重组酶诱导表达的FLEX-ON系统

02 依赖Cre重组酶反式剪接系统 —— 轻松拥有“表达大基因的AAV”

研究者首先确立了基底节系统对STM的重要性。在延迟反应任务中，小鼠的胡须在采样区间接受两种不同的扰动，在短暂的延迟后小鼠需要根据胡须刺激的强弱有选择性地舔左边或右边的水嘴来获取奖赏。在采样区间，既没有感觉信息的输入也没有运动信息的输出，因此该时间段编码了短时记忆。研究者采用光遗传技术，将CRE依赖的AAV9-EF1a-DIO-hChR2(H134R)-mCherry和AAV9-EF1a-DIO-eArch3.0-EYFP先后注入Gad2-IRES-Cre转基因小鼠基底节输出核团黑质网状部SNr，通过光纤照射丘脑VM（腹内侧）区在短时记忆区间特异性地激活或抑制SNr到VM的投射。同时发现光遗传操控特异地影响小鼠的选择偏好性，激活左半脑的投射产生对同侧的偏好性，抑制则产生对对侧的偏好性，说明基底节系统对工作记忆有重要作用。

图3. SNr-丘脑通路对短时记忆至关重要

巨噬细胞是宿主防御机制的中枢效应细胞，可以吞噬和消化杂质、死亡细胞和病原体，在先天性和适应性免疫反应的协调中发挥重要作用。巨噬细胞是一种具有可塑性和多能性的细胞群体，可以根据生物能量或生物合成的需要在M1型和M2型两种表型之间切换。已知巨噬细胞中的代谢通路变化调节其表型和功能。然而，巨噬细胞代谢重编程的转录机制尚不清楚。转录因子叉头盒蛋白1(FoxO1)是叉头盒蛋白家族的一员，在炎症、代谢、信号转导等一系列细胞过程中发挥着重要作用，已有研究表明，FoxO1在调节巨噬细胞功能中起着关键作用，FoxO1可以通过上调主要组织相容性复合体II（MHC-II）表达，调节感染中的巨噬细胞极化，并促进肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的抗肿瘤功能，但对其在巨噬细胞代谢和功能中的作用知之甚少。

本研究中，作者确定了FoxO1是通过代谢重编程调节巨噬细胞功能的。首先通过培养FoxO1敲除（FoxO1^mKO）小鼠及其同窝小鼠的骨髓源性巨噬细胞（BMDMs），并利用转录组学和蛋白质组学进行分析，发现缺乏FoxO1导致巨噬细胞呈M2样表型，同时炎症反应和迁移相关基因的表达降低。进一步利用高通量筛选分析技术发现FoxO1缺失的巨噬细胞迁移速度减缓、抗肿瘤功能受损。此外，基因富集分析显示FoxO1缺失的巨噬细胞糖酵解相关基因表达减少，与M2样巨噬细胞表达模式相似；进一步研究发现FoxO1缺失的巨噬细胞糖酵解被抑制，导致其功能改变和肿瘤抑制能力降低，表明FoxO1通过代谢调节巨噬细胞功能。本研究表明FoxO1在代谢和巨噬细胞功能之间起桥梁作用。

如下图所示，使用腺病毒Ad5-CMV-Cre-GFP感染FoxO1^fl/fl 小鼠巨噬细胞，成功使FoxO1基因表达受限，同时糖酵解关键基因PKM2、HK2、Glut1、Eno1等表达均降低，糖酵解活性下降，并与M2巨噬细胞糖酵解基因表达模式相似。