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北大李毓龙组一篇Cell一篇Nature Biotechnology [复制链接]

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发表于 2018-7-13 00:18:37 |显示全部楼层
本帖最后由 newrookie 于 2018-7-13 00:22 编辑

而且是Cell的Featured article

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30845-6

https://www.nature.com/articles/nbt.4184

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发表于 2018-7-13 00:26:57 来自手机 |显示全部楼层
牛逼!我北!

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发表于 2018-7-13 00:58:54 |显示全部楼层
这个厉害了,李毓龙是神经科学方向的,Richard Tsien(钱永佑)实验室出来的,招他进来应该饶毅把关了,水平确实很高。

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发表于 2018-7-13 06:53:01 |显示全部楼层
北大今年CNS势头不错,铁定超清华

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发表于 2018-7-13 07:36:39 来自手机 |显示全部楼层
恭喜恭喜

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发表于 2018-7-13 08:42:04 来自手机 |显示全部楼层
连珠炮:北大学者接连开发探寻大脑的两种荧光探针

原创: 李可  知识分子  今天

►图片来源:Pixabay

撰文 | 李    可(北京林业大学博士研究生)
责编 | 惠家明

  ●  ●  ●

最近,来自北京大学生命科学学院的李毓龙课题组,连续开发出了两种特异性神经递质探针,分别适用于体外体内监测乙酰胆碱和多巴胺信号。两种探针具有极高的灵敏度、特异性、信噪比、动力学和光稳定性,可以精确检测多种动物活体的乙酰胆碱或多巴胺变化情况。其优异的性能已在十几种神经元以及一些非神经细胞中得到了验证。7月9日和7月12日,《自然·生物技术》(Nature Biotechnology)和《细胞》(Cell)分别报告了这两种技术。



“这无疑是神经科学研究的一个突破,可能会揭示令人兴奋的发现。我们迫不及待地想在我们的系统中测试它,而类似的方法可以用来设计其他神经递质的探针。” 密歇根大学教授、神经科学专家许献忠(Shawn Xu)在评论新型乙酰胆碱探针时说:“我很兴奋,期待看到更多这样的探针开发。”

神经递质是人体内部的“信使”,负责为神经细胞传递信号,在肢体运动与思维活动中不可或缺。其中,乙酰胆碱是人类发现的第一种神经递质,负责调节肌肉收缩、激素分泌、学习记忆等过程。一旦它的信号传递失常,人们就有可能被先天性肌肉萎缩、糖尿病等疾病缠身。多巴胺也是极其重要的神经递质,参与调控我们的学习记忆、控制运动、感受褒奖,而帕金森症、多动症的发病原因可能就与多巴胺的失调有关。

要更好地研究这些神经递质在生理、病理过程中扮演的角色,研究人员需要实时检测活体内特定脑区的神经递质信号变化,看清它们的“一举一动”。然而,传统的检测手段不够灵敏,很难满足研究人员的需求。

这一新型探针的原理在于,其利用神经递质的人源G蛋白偶联受体作为探针的骨架,并把对结构变化敏感的荧光蛋白(cpEGFP)嵌入受体。受体与神经递质结合后会引发构象变化,而构象变化则会被转换为荧光信号。接下来,研究者结合现有的成像技术,就能看到神经递质浓度实时变化情况。换句话说,新型探针把“难以捉摸”的神经递质变化情况变成了直观、易测的荧光信号。在此基础上,研究者还对探针进行了全方位的优化,使具有极高的分子特异性和时空分辨率(时间上达到毫秒级,空间上可精确至单细胞)。


7月12日,Cell发表李毓龙实验室关于多巴胺探针的文章,并将之作为亮点推荐。

“我们用这个原理开发了一系列的神经递质探针,说明这个方法具有很好的可推广性,为今后大规模开发其他神经递质、神经调质探针奠定了扎实的研究基础。”李毓龙向《知识分子》表示。

由于该类探针具有可基因编码的特性,研究者可以通过转染、病毒注射以及构建转基因动物等手段,将新型探针表达在细胞、小鼠脑片,以及活体果蝇、斑马鱼及小鼠中。

实验结果表明,即使该探针长时间存留在动物体内,也不会对其生长状态产生明显影响。用电刺激小鼠脑片时,新型探针可以敏锐检测到其间的多巴胺释放。并且,当活体的动物大脑受到嗅觉刺激、视觉刺激,或是进行学习记忆、交配等行为时,其相关的多巴胺信号变化都能被探针显示出来。

“相比于传统的神经递质检测方法,新探针拥有基因编码、高灵敏性、高特异性、快速的动力学反应等优势。”乙酰胆碱探针研究论文的共同第一作者、北京大学博士井淼介绍说。

多巴胺探针研发论文的共同第一作者、李毓龙实验室博士研究生孙芳妙补充道:“传统手段无法实现同时对于多个神经元感受神经递质信息的记录,并且难以达到细胞特异性和足够的时空分辨率,而新型探针可以做到。”

美国密歇根大学生命科学学院教授叶冰(Bing Ye)介绍说:“以前的几种方法存在两类主要局限:一类是方法的时空分辨率过低;另一类则在于只能检测单个细胞,因而无法得到某一脑区的整体观。而该类探针的出现,解决了这两个看似不可调和的局限。”

对于该类探针的应用前景,美国科学院院士、斯坦福大学教授骆利群评论说:“我认为这是一个重要的进步,将被社会广泛使用。”

中国科学技术大学教授、神经生物学家毕国强则表示:“这是一个大家期待许久的重要突破。我非常期待大家应用这个工具取得新的研究成果。”他谈到,研究者巧妙地利用了天然的神经递质受体与荧光蛋白结合,再利用大规模突变筛选,研发出这个能够直接把神经递质信号转换为荧光信号的高效探针,为整个领域提供了一个“非常酷”而且有用的工具。

关于未来的研究计划,李毓龙表示,他们会综合受体的结构信息,利用分子生物学手段,继续提升探针的信噪比。接下来,他们将致力于开发包括神经肽在内的多种神经递质、调质的探针,甚至是不同光谱范围或是基于生物发光的探针,以满足同行们更多的研究需求。

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发表于 2018-7-13 08:45:39 来自手机 |显示全部楼层
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