1.背景介紹
大腦復(fù)雜功能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)神經(jīng)元之間高效特異的信息交流和整合。神經(jīng)元通過(guò)相互之間的投射形成復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介導(dǎo)神經(jīng)功能。神經(jīng)遞質(zhì)作為重要的生物小分子,主要負(fù)責(zé)神經(jīng)元之間的信息傳遞,在突觸中扮演著“信使”的作用,參與了包括發(fā)育、信息感知、運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)以及大腦高級(jí)認(rèn)知行為等多種生理學(xué)功能。因此,對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的探測(cè)追蹤成為神經(jīng)科學(xué)家研究的重要目標(biāo)。
2. 探索研究
EXPLORATION AND RESEARCH
傳統(tǒng)的直接測(cè)量法無(wú)法實(shí)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞水平的遞質(zhì)檢測(cè),且檢測(cè)特定神經(jīng)遞質(zhì)的特異性不夠高, 時(shí)間和空間精度也較差,為解決這一弊端,北大李毓龍教授課題組集中在神經(jīng)元通訊的基本結(jié)構(gòu)突觸上開(kāi)展兩項(xiàng)研究:一是開(kāi)發(fā)前沿的工具,即開(kāi)發(fā)新型成像探針,用于在時(shí)間和空間尺度上解析神經(jīng)系統(tǒng)的復(fù)雜功能;二是借助先進(jìn)的工具探究突觸傳遞的調(diào)節(jié)機(jī)制,特別是在生理及病理?xiàng)l件下對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)釋放的調(diào)節(jié)。
3.新型探針的出現(xiàn)
THE EMERGENCE OF NEW PROBES
北大李毓龍教授課題組基于G蛋白偶聯(lián)受體開(kāi)發(fā)出了多巴胺、乙酰膽堿、去甲腎上腺素等新型探針,可以實(shí)時(shí)精確的檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化。研究者可通過(guò)轉(zhuǎn)染、病毒注射以及構(gòu)建轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等手段,將探針表達(dá)在多種細(xì)胞、小鼠腦片或者活體果蠅、斑馬魚(yú)、小鼠等模式動(dòng)物中,將“難以捉摸”的化學(xué)信號(hào)變成直觀、易測(cè)的熒光信號(hào),這使得監(jiān)測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化變得更加簡(jiǎn)單。新型成像探針的出現(xiàn)將使得相關(guān)神經(jīng)環(huán)路的研究更加簡(jiǎn)捷高效,同時(shí)也為今后大規(guī)模開(kāi)發(fā)其他神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)調(diào)質(zhì)探針奠定扎實(shí)的研究基礎(chǔ)。
4.相關(guān)探針列表
LIST OF RELATED PROBES
已發(fā)表探針列表 |
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探針 |
病毒編號(hào) |
病毒名稱 |
乙酰膽堿探針 |
AAV-NP-1001 |
AAV9-TRE-GACh2.0 (or ACh2.0) |
AAV-NP-1002 |
AAV9-hsyn-GACh2.0 (or ACh2.0) |
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多巴胺探針 |
AAV-NP-1003 |
AAV9-hSyn-DA1m |
AAV-NP-1004 |
AAV9-hSyn-DIO-DA1m |
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AAV-NP-1005 |
AAV9-hSyn-DA1h |
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AAV-NP-1006 |
AAV9-hSyn-DIO-DA1h |
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AAV-NP-1007 |
AAV9-hSyn-DAmut |
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AAV-NP-1008 |
AAV9-TRE-DA1m |
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AAV-NP-1009 |
AAV9-TRE-DA1h |
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去甲腎上腺素探針 |
AAV-NP-1010 |
AAV9-hsyn-NE1m |
AAV-NP-1011 |
AAV9-hSyn-DIO-NE1m |
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AAV-NP-1012 |
AAV9-hsyn-NE1h |
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AAV-NP-1013 |
AAV9-hSyn-NEmut |
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AAV-NP-1014 |
AAV9-TRE-NE1m |
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AAV-NP-1015 |
pAAV9-TRE-NE1h |
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AAV-NP-1016 |
AAV9-TRE-NEmut |
未發(fā)表探針列表 |
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探針 |
病毒編號(hào) |
病毒名稱 |
乙酰膽堿探針 |
AAV-NP-1017 |
AAV9-hsyn-ACh3.0 |
AAV-NP-1018 |
AAV9-hsyn-AChmut |
|
多巴胺探針 |
AAV-NP-1019 |
AAV9-hsyn-DA4.3 |
AAV-NP-1020 |
AAV9-hsyn-DA4.4 |
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AAV-NP-1021 |
AAV9-hsyn-DIO-DA4.3 |
|
AAV-NP-1022 |
AAV9-hsyn-DIO-DA4.4 |
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去甲腎上腺素探針 |
AAV-NP-1023 |
AAV9-hsyn-NE2m |
AAV-NP-1024 |
AAV9-hsyn-DIO-NE2m |
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AAV-NP-1025 |
AAV9-hsyn-NE2h |
|
AAV-NP-1026 |
AAV9-hsyn-DIO-NE2h |
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五羥色胺探針 |
AAV-NP-1027 |
AAV9-hsyn-5HT2.1 |
AAV-NP-1028 |
AAV9-hsyn-DIO- |
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腺苷 |
AAV-NP-1029 |
AAV9-hsyn-Ado1.0 |
AAV-NP-1030 |
AAV9-hsyn-Ado1.0mut |
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AAV-NP-1031 |
AAV9-hsyn-Ado1.0- |
|
AAV-NP-1032 |
AAV9-hsyn-Ado1.0-M1 |
|
AAV-NP-1033 |
AAV9-EFS-DIO-Ado1.0 |
|
ATP |
AAV-NP-1034 |
AAV9-hsyn-ATP1.0 |
AAV-NP-1035 |
AAV9-hsyn-ATP1.0mut |
|
AAV-NP-1036 |
AAV9-EFS-DIO-ATP1.0 |
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VIP探針 |
AAV-NP-1037 |
AAV9-hsyn-VIP1.0 |
CCK |
AAV-NP-1038 |
AAV9-hsyn-CCK2.0 |
AAV-NP-1039 |
AAV9-hsyn-DIO- |
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eCB |
AAV-NP-1040 |
AAV9-hsyn-eCB1.0 |
AAV-NP-1041 |
AAV9-hsyn-DIO- |
5.相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表
RELEVANT LITERATURE PUBLICATION
1. Nat Biotechnol. (IF=35.724). Jing M. et al. (2018). A genetically encoded fluorescent acetylcholine indicator for in vitro and in vivo studies.
2. Cell. (IF=31.398). Sun F. et al. (2018). A Genetically Encoded Fluorescent Sensor Enables Rapid and Specific Detection of Dopamine in Flies, Fish, and Mice.
3. Neuron. (IF=14.319). Feng J. et al. (2018). A Genetically Encoded Fluorescent Sensor for Rapid and Specific In Vivo Detection of Norepinephrine.
......
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