李毓龙

北京大学生命科学学院教授

生命科学联合中心研究员

北大-IDG/麦戈文脑科学研究所研究员

电子邮件: yulongli（AT）pku.edu.cn

实验室主页:http://www.yulonglilab.org

研究领域：

1. 开发工具研究神经调节和神经系统连接组学

2. 神经调节的功能研究

3. 孤儿G蛋白偶联受体研究

研究兴趣:

人的大脑由数十亿的神经元组成，后者又通过数万亿的突触组成复杂的神经网络。不同种类的神经元经过或远或近的投射，通过突触与其他神经元进行信息交流，实现感知、决策和运动等高级神经功能。

研究大脑的最大挑战在于脑的高度复杂性。我们实验室集中在神经元通讯的基本结构突触上，从两个层面上开展研究：一是开发前沿的工具，即开发新型成像探针，用于在时间和空间尺度上解析神经系统的复杂功能；二是借助先进的工具探究突触传递的调节机制，特别是在生理及病理条件下对神经递质释放的调节。

具体而言，对于工具开发，我们集中于：

1，结合光遗传学和荧光成像，无损伤性的研究神经元之间的电突触连接。电突触的异常可导致耳聋、癫痫、脑部肿瘤和心脏功能异常等疾病。

2，开发可遗传编码的检测神经递质/调质的荧光探针。神经递质/调质是神经元化学突触传递的关键介导分子，与感知、学习和记忆以及情绪密切相关。

利用上述荧光探针，我们的功能性和生理性的研究集中于：

1，结合生物信息学、分析化学、生物化学、生理学和成像学方法，系统地探索和鉴定潜在的新型小分子神经递质。

2，研究神经元中重要的分泌性囊泡“高密度核心囊泡”的蛋白质组学，分析囊泡内的神经肽组成。这些神经肽对于调节食物摄取、侵犯性行为和生物节律有重要的调节作用。

3，寻找上述新型化学递质/调质小分子的对应受体，即寻找“孤儿”受体的配体。

4，结合双光子成像和可遗传编码的荧光探针，使用果蝇和小鼠作为模式生物，研究嗅觉传导或睡眠过程中脑的工作机制。

代表性研究成果:

1. Zheng, Y.#, Cai, R.#, Wang, K., Zhang, W., Zhuo, Y., Dong, H., Zhang, Y., Wang, Y., Deng, F., Ji, E., Cui, Y. Fang, S., Zhang, X., Huang, H., Zhang K., Wang J., Li, G., Miao, X., Wang, Z., Yang, Y., Li, S., Grimm, J., Johnsson, K., Schreiter, E., Lavis, L., Chen, Z., Mu, Y., & Li, Y.* (2025). In vivo multiplex imaging of dynamic neurochemical networks with designed far-red dopamine sensors. Science 388, eadt7705.

2. K. Touhara*, K., D. Rossen, D., Deng, F., Castro, J., M. Harrington. A., Chu, T., Garcia-Caraballo, S., Brizuela, M., O'Donnell, T., Xu, J., Cil, O., M. Brierley, S.*, Li, Y.*, & Julius, D.* (2025). Topological segregation of stress sensors along the gut crypt-villus axis. Nature 640, 732–742.

3. Yang J.#, Zhao, T.#, Fan, J.#, Zou, H.#, Lan, G., Guo, F., Shi, Y., Ke, H., Yu, H., Yue, Z., Wang, X., Bai Y., Li, S., Liu, Y., Wang, X., Chen, Y., Li, Y.*, & Lei, X.* (2024). Structure-guided discovery of bile acid derivatives for treating liver diseases without causing itch. Cell. 187(25): 7164-7182. e18.

4. Deng, F.#, Wan, J.#, Li, G., Dong, H., Xia, X., Wang, Y., Li, X., Zhuang, C., Zheng, Y., Liu, L., Yan, Y., Feng, J., Zhao, Y., Xie, H., & Li, Y.* (2024). Improved green and red GRAB sensors for monitoring spatiotemporal serotonin release in vivo. Nature Methods. 21(4): 692-702.

5. Zhuo, Y.#, Luo, B.#, Yi, X., Dong, H., Miao, X., Wan, J., Williams, J. T., Campbell, M. G., Cai, R., Qian, T., Li, F., Weber, S. J., Wang, L., Li, B., Wei, Y., Li, G., Wang, H., Zheng, Y., Zhao, Y., Wolf, M. E., Zhu, Y., Watabe-Uchida, M., & Li, Y.* (2024). Improved green and red GRAB sensors for monitoring dopaminergic activity in vivo. Nature Methods. 21(4): 680-691.

6. Wang, H.#, Qian, T.#, Zhao, Y., Zhuo, Y., Wu, C., Osakada, T., Chen, P., Chen, Z., Ren, H., Yan, Y., Geng, L., Fu, S., Mei, L., Li, G., Wu, L., Jiang, Y., Qian, W., Zhang, L., Peng, W., Xu, M., Hu, J., Jiang, M., Chen, L., Tang, C., Zhu, Y., Lin, D., Zhou, J.-N., & Li, Y.* (2023). A tool kit of highly selective and sensitive genetically encoded neuropeptide sensors. Science. 382(6672): eabq8173.

7. Qian, T.#, Wang, H.#, Wang, P.#, Geng, L., Mei, L., Osakada, T., Wang, L., Tang, Y., Kania, A., Grinevich, V., Stoop, R., Lin, D., Luo, M., & Li, Y.* (2023). A genetically encoded sensor measures temporal oxytocin release from different neuronal compartments. Nature Biotechnology. 41(7): 944-957.

8. Dong, A., He, K., Dudok, B., Farrell, J. S., Guan, W., Liput, D. J., Puhl, H. L., Cai, R., Wang, H., Duan, J., Albarran, E., Ding, J., Lovinger, D. M., Li, B., Soltesz, I., & Li, Y.* (2021). A fluorescent sensor for spatiotemporally resolved imaging of endocannabinoid dynamics in vivo. Nature Biotechnology. 40(5): 787-798.

9. Sun, F.#, Zeng, J.#, Jing, M.#, Zhou, J., Feng, J., Owen, S., Luo, Y., Li, F., Wang, H., Yamaguchi, T., Yong, Z., Gao, Y., Peng, W., Wang, L., Zhang, S., Du, J., Lin, D., Xu, M., Kreitzer, A. C., Cui, G. & Li, Y.* (2018). A genetically-encoded fluorescent sensor enables rapid and specific detection of dopamine in flies, fish, and mice. Cell. 174(2): 481-496. e19.

10. Jing, M.#, Zhang, P.#, Wang, G., Feng, J., Mesik, L., Zeng, J., Jiang, H., Wang, S., Looby, J. C., Guagliardo, N. A., Langma, L. W., Lu, J., Zuo, Y., Talmage, D. A., Role, L. W., Barrett, P. Q., Zhang, L. I., Luo, M., Song, Y., Zhu, JJ* & Li, Y.* (2018). A genetically-encoded fluorescent acetylcholine indicator for in vitro and in vivo studies. Nature Biotechnology. 2018, 36(8): 726-737.