• 我要登录|
  • 免费注册
    |
  • 我的丁香通
    • 企业机构:
    • 成为企业机构
    • 个人用户:
    • 个人中心
  • 移动端
    移动端
丁香通 logo丁香实验_LOGO
搜实验

    大家都在搜

      大家都在搜

        0 人通过求购买到了急需的产品
        免费发布求购
        发布求购
        点赞
        收藏
        wx-share
        分享

        光调控细胞功能——新的研究方向

        互联网

        2118

        现在,人们不仅可以用光来观察细胞活动,还可以用光来控制细胞活动,这方面的研究正在兴起之中。

        2005年,Georg Nagel实验室和Karl Deisseroth实验室的联合研究证实,光激活细菌(信号转导)通路channelrhodopsin-2(ChR2)能活化神经信号(转导)。由于该过程简单易操作,激发了神经科学家的极大兴趣。

        Negel实验室还展示了光活化的腺苷酸环化酶,并把这个技术延伸到新的信号(转导)通路领域。

        另外一个研究小组通过在神经元表达ChR2并且用光线照射细胞,可以随意使神经元去极化,并精确控制该神经信号(转导)基础下的示踪行为。

        2007年,该研究小组在早期研究基础上做出改进,指出一个新的光敏通道可以使细胞超级化从而抑制神经信号。他们成功地在体内并联使用两个通道去激发和抑制神经信号(转导)。

        2008年,光调控细胞技术更是得到了长足的发展。我们有理由相信,在未来的几年中,该技术一定会成为研究的热点。

        现在,越来越多的研究人员了解到在神经刺激过程中ChR2的作用。已有实验证明,在大脑切片组织中,或体内研究中,ChR2是最适合进行神经通路研究的,并且现在人们已经将ChR2的使用范围扩展到了行为学研究。

        研究人员可以通过遗传学手段使小鼠大脑驱体感觉皮层(somatosensory cortex)细胞中表达ChR2.例如,可以用光训练这种小鼠,然后研究表达有ChR2的神经元细胞对短暂的光刺激产生的动作电位(action potential)有何变化。或者可以使用斑马鱼做实验,结果发现,光照可以引起大脑躯体感觉神经元(somatosensory neuron)的一次动作电位,继而引起鱼的躲避反应。

        尽管,如果要将ChR2应用到临床还需要有很长的一段路要走,但研究人员还是取得了一定的进展。他们在大鼠脊髓损伤后,将ChR2转导入大鼠脊髓神经元细胞之中,然后再进行光照刺激,结果恢复了大鼠的呼吸功能。同样,在视网膜变性的动物视网膜神经细胞中表达ChR2,也能恢复其视敏感度。

        事实上,去年光控技术领域的研究不仅仅限于对ChR2的研究,其它的光相关技术也有不同程度的进展。例如,光定位生物样品中目标区域的速度及灵活性方面就有了明显的提高,因此,也就改进了通过光照来释放细胞中生物活性物质的技术。此外,也出现了许多新的光激活物质可供生物学家使用。这些新产品不仅仅包括传统的小分子可被激活物质,还包括一系列光敏感的可以对蛋白质进行遗传改造的产品。尽管光“控”细胞技术永远也不可能取代光“照”细胞技术的地位,但光“控” 细胞技术一定会越来越强大,显示出它自身的实力的。

        ad image
        提问
        扫一扫
        丁香实验小程序二维码
        实验小助手
        丁香实验公众号二维码
        扫码领资料
        反馈
        TOP
        打开小程序