神经元中的mRNA定位和局部翻译对神经元功能和分子平衡起着重要作用。过去的二十年中，通过分子检测成像、空间转录组和蛋白组技术，科学家们测定了在神经各亚区中富集并被翻译成蛋白的mRNA，以及确定了它们运输及局部翻译的部分调控机理。但mRNA异构体在神经元中的定位和局部翻译的空间调节目前受研究技术限制还未被系统分析。因此，我们实验室将通过优化现有多组学技术，探讨可变性剪接如何影响神经元亚区，特别是在轴突和突触区室中的转录和翻译组。
为了维持神经末梢及突触的蛋白组稳态，局部翻译组会响应包括化学物质，急性应激和慢性疾病在内的外部刺激进行动态重塑。此外，由昼夜节律驱动的大脑温度波动也会对人脑神经元产生反复刺激。为此，我们实验室将探索环境温度变化如何影响神经元mRNA的剪接、定位和翻译等代谢过程。我们将重点研究生理脑温节律变化对神经亚区转录组和翻译组的调控，探索亚低温环境对各神经亚区蛋白合成的改变，研究亚低温状态如何影响神经核糖核蛋白的物理状态和亚细胞定位。
脑神经元突触丢失是神经退行性疾病的常见早期表现。包括我们课题组研究在内的大量证据表明，受疾病影响的神经元中的RNA定位异常，局部蛋白合成减弱。因此，在人类疾病模型中研究神经中的RNA代谢对于开发早期干预治疗方法有着重要意义。我们将利用多种神经模型，探讨在突触丢失和神经元死亡前，局部转录及翻译组的稳态是否受到干扰。