Nat. Commun.亚磁场暴露减弱小鼠成体海马神经发生和认知功能

中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室地磁场与生物圈演化学科组博士研究生张兵芳与导师潘永信研究员、田兰香副研究员联合遗传与发育生物学研究所郭伟翔研究员等，采用多学科交叉研究方法，对长时间亚磁场暴露对C57BL/6J模式小鼠成体海马神经发生的影响开展系统性研究，其理论成果发表于Nature Communications。基于亥姆霍兹线圈磁控系统和免疫荧光共定位技术分析发现：相比地磁场（GMF）组小鼠，亚磁场（HMF）连续暴露6周的小鼠，其海马齿状回区域神经干细胞的增殖和新生神经元的分化能力显著降低，新生神经元的树突总长度减少、分枝结构复杂度及突触棘密度显著降低。行为学分析发现，HMF组小鼠在海马功能依赖的新位置、新物体识别中均表现出明显的认知缺陷，表明连续6周以上的亚磁场暴露会减弱小鼠成体海马神经发生并影响其认知功能。

揭示ROS是磁场调控成体海马神经发生的重要因子，亚磁场通过降低细胞内ROS水平损害小鼠成体海马神经发生及认知功能。亚磁场暴露引起的神经发生和认知功能缺陷可以通过药物提高ROS水平或返回地磁场环境来挽救。本研究首次在动物水平上证实了地磁场/亚磁场、ROS与成体海马神经发生之间的关系，确认亚磁场的生物效应具有时间累积性，揭示出地磁场在小鼠成体海马神经发生中的重要性，同时为研究亚磁场的神经生物学效应机制提供了新的认识，为亚磁场生物效应的医学干预提供了参考策略。