2021年10月19日下午，应医学神经科学系主任宋学军教授邀请，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所脑信息中心执行主任孙坚原教授和中国科学院深圳先进技术研究院脑转化中心主任徐富强教授做客第99期和第100期医学院大讲堂。两位教授分别带来题为“Kinetic structure of the recycling vesicle pool at the Calyx of Held synapse” 和“ Briefing on the Development, Application and Evaluation of Viral Vector” 的学术报告。会议在琳恩图书馆学习书坊举行，同时开设腾讯会议线上会场。来自医学院、生物医学工程以及生物系的教师、研究生和本科生等参加了本次学术交流。宋学军教授主持会议。医学院院长邢明照教授对两位教授做客医学院大讲堂表示热情欢迎，表示非常期待这两场精彩的报告,希望能给予在场的各位学生和老师新的科研启发，今后双方能有更多的学术交流活动。
孙坚原教授演讲主题为“Kinetic structure of the recycling vesicle pool at the Calyx of Held synapse”。突触是神经元之间在功能上发生联系的部位，是信息传递的关键部位。在突触前膜中，囊泡的胞吐作用将包裹其中的神经递质释放到突触间隙，而后囊泡的胞吞作用将囊泡回收到突触后膜。在囊泡回收池中，神经递质会被再装填到囊泡中，随后包裹有神经递质的囊泡又被运送到突触前膜，形成囊泡循环。突触囊泡循环是突触可靠传递的关键一环，决定了突触的信息处理能力。但是相比于囊泡的胞吐和胞吞作用，关于囊泡循环的研究相对较少。孙教授介绍了他们开发了一种新的方法，研究囊泡循环动力学。他们利用神经药理学方法，在经典的突触Calyx of Held synapse中，抑制神经递质的再填充，记录兴奋性突触后电位（EPSC）的变化，并用一系列数学方法，定量分析囊泡循环动力学。孙教授课题组通过研究发现，囊泡回收池可以分解为依次连接的四个子池(easily priming pool, readily releasable pool, surface pool and post-endocytic pool)。而这些池的大小和转换速率会受神经活动的动态调节，以确保有效的突触传递。这是第一个提供突触囊泡回收动力学描述的研究，对囊泡动力学的研究有重大意义。
徐富强教授讲授主题为“Briefing on the Development, Application and Evaluation of Viral Vector”。主要分为三个部分：用于神经环路研究的病毒工具开发，用于基因治疗的病毒载体研究，以及基于病毒的细胞基因治疗监管的标准规则。徐教授指出，在脑中存在着上亿的神经元，每一个神经元又存在着无数的突触，这给神经科学研究带来了很大的阻力，目前神经环路研究常用的示踪载体存在效价低，感染能力弱，毒性强等缺陷，不利于神经科学研究。徐富强教授团队致力于神经示踪载体构建及优化，在已有的基础上改造AAV等病毒，做到更好的神经标记，提高了标记效率，灵敏度，成像效果，减少作为载体的病毒毒性，做到跨突触标记，减少了错误标记；在基因治疗载体方面，对肿瘤靶向治疗和先天遗传病，徐教授团队也进行了载体优化，在动物模型上已经取得初步成果，虽然基因治疗潜力巨大，但临床上存在很多阻力，毒性，价格等问题，未来的道路仍然艰难。
两位教授的讲座激起了在场师生极大的兴趣，大家对同一神经元的囊泡中是否可以同时存在谷氨酸和多巴胺两种神经递质等问题进行了热烈讨论。认为现在的技术手段还不能验证这一说法。同一个突触前膜同时存在GABA和谷氨酸这个猜想可能是站不住脚的，但如果是谷氨酸和多巴胺共存还是有可能的。另外一个最近的热门话题是关于神经胶质细胞转化成神经元的问题，还有病毒学实验和神经元再生等问题，大家进行了热烈的讨论，各抒己见。整个讲座和讨论环节持续三个多小时。
嘉宾简介
徐富强，教授，博士生导师，国家杰青，国科大特聘教授。肯塔基大学化学和生理学双博士，曾任耶鲁医学院博后和副研究员；现任国家药监局细胞基因治疗研发与评价重点实验室主任，深圳市生物医药病毒载体重点实验室主任，中科院脑联结解析与调控重点实验室副主任，中科院深圳先进院脑转化中心主任，中科院脑科学与智能技术卓越中心核心成员；中国神经科学会常务理事，技术委员会副主任等。近年主要研发用于神经环路结构和功能解析、细胞基因治疗的技术方法和工具，600种转化产品被国内外1000余家实验室应用，举办的5届病毒载体技术培训班参会3300余人次，近三年销售近6000万元。研究结果（大多以技术“入股”）发表在包括Science, Nature, Nature Biotechnology, Nature Neuroscience (5), Neuron (6), Nature Communications (4), Science Advances (2), PNAS (4), JNs (6) 等期刊的140余篇论文中，申请-获批专利50余件。
孙坚原，研究员，博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者。现任中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所脑信息中心执行主任，中国科学院生物大分子科教融合卓越中心骨干成员，中国科学院大学生命科学学院及中丹学院教授，兼任中国神经科学会理事，国际学术期刊Synapse编委。致力于应用神经电生理、神经电化学、光学分子荧光成像、电子显微镜技术并结合分子生物学和生物物理学方法研究突触传递与神经信息处理的规律及其分子和细胞生物学机制。已发表包括Nature，PNAS，Journal of Neuroscience等在内SCI论文20余篇，相关研究成果已被录入国际神经科学教科书。主持承担国家基金委杰出青年基金项目1项，国家基金委重大科研仪器项目1项，中科院仪器项目、国家基金委面上项目等4项。参与基金委集成项目，科技部973等共计3项。
供稿：曹伯旭、彭博
照片：姚翃宇、李智昊