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美国BRAIN计划发布首个技术成果:用无创技术启动和关闭神经元
时间:2015-05-06 11:49:56  作者:网站编辑  来源:医谷
研究人员开发了一种新化学遗传学(chemogenetic)技术,可以通过启动和关闭神经元,揭示控制小鼠行为的大脑回路。

  研究人员开发了一种新化学遗传学(chemogenetic)技术,可以通过启动和关闭神经元,揭示控制小鼠行为的大脑回路。这是美国NIH BRAIN计划产出的首个技术成果,可以帮助人们调节神经元进而治疗疾病。

  北卡罗来纳大学和NIH的研究团队在四月三十日的Neuron杂志上发表文章介绍了这一成果。研究人员通过靶标两种不同的神经元表面受体,触发控制大脑功能和复杂行为的特定化学信号。他们利用这种非侵入性的化学遗传学技术,关闭和启动了小鼠的特定行为(比如暴饮暴食)。

  “这个新工具将为我们展示,如何更有效地靶标大脑回路对人类疾病进行治疗,”Bryan L. Roth教授说。

  据介绍,这项研究中的新技术是基于Roth 2007年开发的DREADD(Designer Receptor Exclusively Activated by a Designer Drug)技术。Roth等人改变了G蛋白偶联受体的化学结构,然后再将受体引入小鼠体内。这种突变受体只能被特定的化合物激活或者抑制,如果用它锁住特定大脑回路或者行为,那么人工合成的药物就是唯一可以开锁的钥匙。

  此前DREADD已经在世界各地得到了广泛的应用,不过它一次只能单向操作一种受体,激活或是抑制。现在研究人员开发了新一代的化学遗传学技术,KORD(k-opioid receptor DREADD)。新技术可以在同一个神经元内先后靶标两种不同的受体。

  研究人员在体外对受体进行改造,然后将其包装在病毒载体上,注射到小鼠体内。这些受体只在大脑特定区域的特定神经元中表达。随后研究人员用化合物来操纵神经元信号,开关神经元进而调控小鼠的行为。举例来说,NIH的Michael Krashes博士用这一技术成功开/关了小鼠的暴食行为。

  “我们的研究证明KORD是一种很实用的新工具,可以控制特定细胞群体的功能,揭示其治疗潜能,”文章的第一作者Elliot Robinson博士说。

  KORD可以帮助研究者们更好的解析神经系统的互作,“我们将KORD和DREADD技术无偿分享给其他科学家,相信不久这些技术就会出现的新用途,”Roth说。

关键字:成果,无创技术
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