北大神经系统研究取得重大突破:自研新型探针成功观察到关键神经递质活动

黄琨

神经

据北大新闻网报道,该校生命科学学院李毓龙教授课题组关于5-羟色胺(5-HT)的新研究发表在了《自然-神经科学》上,为解析这一广泛分布于中枢神经系统和外周组织的物质奠定了基础。

5-HT又称血清素,是一种重要的单胺类神经递质,广泛分布于中枢神经系统和外周组织。中枢神经系统的5-HT参与了进食、睡眠、学习记忆、情绪、社交等多种行为的调节,而外周的5-HT则对胃肠蠕动、血管收缩、血小板聚集等生理过程的调控至关重要。5-HT系统失调,则与抑郁症、创伤后应激障碍、物质滥用及行为成瘾等精神障碍紧密相关。

然而,我们目前对5-HT知之甚少,无法对其更精确地利用和治疗。

李毓龙课题组使用其近年来广为应用G蛋白偶联受体构建荧光探针的策略,成功开发出新型G蛋白偶联受体激活依赖的GRAB(GPCR-Activation-Based)5-HT荧光探针GRAB5-HT1.0。

这种探针在体外培养的神经元中对5-HT的荧光信号响应幅度接近300%,对5-HT分子具有高度的特异性及亲和力,反应动力学速率可达亚秒级别,弥补了过去微透析法、快速扫描循环伏安法等方法在时间或空间分辨率的不足。

在试验中,GRAB5-HT1.0在受刺激的活体果蝇大脑中检测到了5-HT的释放活动,而且还可以结合光纤记录系统,实时检测自由活动的小鼠大脑5-HT,是如何在睡眠-觉醒过程中动态变化的。

新型5-HT荧光探针是进一步探究5-HT系统功能的重要工具,为解析大脑复杂神经环路奠定了方法学基础。同时,该工作也进一步证明课题组采用GPCR激活原理构建荧光探针策略的普适性。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://news.pku.edu.cn/jxky/22c328ad7bda4b53b309396f3111db93.htm

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