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elisa检测催产素,催产素监测工具

时间:2023-02-21 22:59:52 编辑:好孕妈妈

本文由brainnews脑科学世界团队原创编译。 转载请联系许可证。

催产素( OT )是下丘脑神经肽,在脑内充当神经调节剂,负责调节各种动物的行为,包括感觉处理、饮食控制、社会认知和情绪。 考虑到OT相关生理现象和病理现象的时间尺度不同,脑内OT的动态可能随动物行为模式、刺激类型、身体条件的不同而不同。 但脑OT动力学与复杂动物行为的关系仍不清楚,部分原因是缺乏合适的生物实时记录技术。 目前可用的方法,如微透析和基于报告基因的检测,即iTango存在局限性,尤其是在时间分辨率方面。

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近日,日本金泽大学医学研究生院的Daisuke Ino助理教授研究小组开发出一种名为MTRIAOT的高灵敏度荧光OT传感器,检测小鼠大脑中的多种OT动力学,其研究发表在Nature Methods杂志上。

荧光催产素传感器的研制

选择medakaOTR(meOTR )作为荧光传感器的支架,该受体对质膜( PM )的靶向性最好[Fig.1a-c]。 通过3个筛选步骤,分别得到OT-1.0、OT-2.0、OT-3.0。 筛选的终产物OT-3.0在100 nM OT刺激下有约720%F/F0的荧光应答,可被OTR拮抗剂抑制[Fig.1f,g]。 HEK293T细胞中OT-1.0至OT-3.0剂量依赖性荧光反应特征显示,一半的最大有效浓度( EC50 )值几乎没有变化[Fig.1h]。

Figure 1荧光催产素传感器的研制

体内MTRIAOT验证

研究人员将OT-3.0的荧光模块命名为MTRIA,将OT-3.0命名为MTRIAOT。 应用腺相关病毒( AAV )在OTR表达水平较高的前嗅核) AON )中表达MTRIAOT,并进行光纤测量记录。 脑室内给予不同剂量的OT,检测到在0.2ug以上剂量刺激下荧光强度显著增加[Fig.2a-c],表明MTRIAOT可实时检测生物脑内细胞外OT的变化。 此外,通过光诱导AON中OT的释放,发现随着刺激激光功率的增加,表达ChRmine的小鼠AON中MTRIAOT信号逐渐增强[Fig.2h,i],体内动力学特性时间常数十分稳定[Fig.2j] MTRIAOT可用于检测体内内源性OT释放,表明其具有高灵敏度和快速动力学。

Figure 2在体内实时测定大脑催产素的动力学变化

在监测小鼠脑内自由移动的催产素动态后,研究人员记录了MTRIAOT在小鼠日常行为中的反应。 结果,在随意提供食物和水的小鼠AON中,OT信号以约2小时的间隔反复暂时增加[Fig.3b-d],将该OT节律命名为“OT振荡”。 研究还证实,选择性转导至PVN OT表达神经元以防止囊递质释放的破伤风毒素轻链( TeLC )可抑制OT增加,OT振荡依赖PVN中催产素神经元的ot释放。

Figure 3在行为自由小鼠体内实时测定脑内催产素振荡

为了进一步验证MTRIAOT快速动力学特性,研究人员记录了AON中社交相互作用诱导的MTRIAOT反应和扁桃体应激诱导的OT信号。 社交互动中以MTRIAOT荧光信号逐渐增加,上升时间常数为 ̄1分钟为特征[Fig.4a-d]。 而抬高大鼠尾后,(应激反应) MTRIAOT信号迅速上升,达到峰值的平均时间约为6s(fig.4h )。 证明了MTRIAOT检测可以在几秒钟内迅速发出OT响应的实用性。

Figure 4在体内实时测定大脑对社交互动和急性应激的催产素反应

影响大脑催产素动力学的潜在因素其次,探讨了影响大脑OT动力学模型的潜在因素。 首先,麻醉对大脑的OT水平有抑制作用。 其次,食物剥夺干扰OT振荡。 研究人员将这一现象命名为“OT湍流”。 另外,随着年龄的增长,OT振荡反应的频率也逐渐变慢[Fig.5]。

Figure 5麻醉、食物短缺、衰老所致脑内催产素水平变化

总结了本研究,论述了OT荧光传感器MTRIAOT的开发和应用。 MTRIAOT介导的体内荧光记录可报告人工诱发的OT反应和具有快速时间分辨率的内源性调控的OT信号。 值得注意的是,通过MTRIA系统,几乎30%的工程传感器在高浓度特异性配体刺激下显示出明显的荧光增加,有助于加速基于GPCR传感器的各种工程开发。

将文献Ino,daisuke et al." afluorescentsensorforreal-timemeasurementofextracellularoxytocindynamicsinthebrain." nature methods

编译作者: Young(Brainnews创作团队)校审: Simon ( brain news编辑部) ) ) ) ) ) ) ) )。

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