两种基因编码的探针特异性检测小鼠脑5-HT信号的比较

摘要：

目的:五羟色胺(5-HT)对中枢神经系统发挥着重要的调控作用,其功能失调与许多精神类疾病密切相关,因此开发能实时灵敏检测5-HT的工具对研究此类疾病及研发靶向药物至关重要.最近新开发的iSeroSnFR和GRAB5-HT1.0两类5-HT荧光探针,具有细胞特异性、反应灵敏以及高时空分辨率等显著优势,已经成为深入探究5-HT作用机制的有力工具.本研究旨在探究荧光探针iSeroSnFR和GRAB5-HT1.0哪种能更有效地检测5-HT递质释放及动态变化,从而为后续优化5-HT荧光探针和利用这一有力工具解析神经疾病中的递质异常提供新思路.方法:将iSeroSnFR或GRAB5-HT1.0探针的基因序列插入到Sindbis病毒表达载体,然后把病毒分别转染到培养的小鼠离体脑片的海马CA1区,比较两种探针在神经元中的表达差异;并检测其对外源性5-HT药物诱导产生的荧光反应.另外,将上述病毒转染到急性小鼠脑片中缝核(DRN)区,给与电刺激检测两种探针响应内源5-HT释放的荧光信号差异.结果:在转染iSeroSnFR的海马CA1区神经元中均有荧光表达,但细胞边界不清晰;而转染了 GRAB5-HT1.0 的神经元细胞膜上表达有强烈的绿色荧光信号.用1μM5-HT处理培养的小鼠脑片海马CA1神经元时,iSeroSnFR探针没有明显的荧光强度变化;而GRAB5-HT1.0探针产生的荧光强度显著增强;用1 mM5-HT处理时,iSeroSnFR探针产生一定强度的荧光反应,但响应幅度弱于GRAB5-HT1.0探针.另外,利用上述病毒转染急性小鼠脑片DRN区,通过电刺激诱导内源性5-HT释放,发现仅在表达GRAB5-HT1.0探针的DRN神经元中观察到显著增强的荧光反应;而iSeroSnFR探针几乎未产生明显荧光变化.结论:在小鼠脑中,GRAB5-HT1.0荧光探针对外源性及内源性的5-HT的亲和力更高、灵敏度更强.

关键词：基因编码探针、GPCR、PBPs、5-HT

所属期刊栏目：22

分类号：Q-33;Q189;Q593.2;Q78(生物科学的研究方法与技术)

资助基金：国家自然科学基金;河南省科技攻关项目

在线出版日期：2022-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2601-2606