猶他大學的科學家開發(fā)了一系列基因工程小鼠，有望為癲癇、阿爾茨海默病和其他疾病的新研究打開大門。
老鼠攜帶蛋白質標記物，這些標記物會根據不同的鈣水平改變熒光的程度。這將允許以新的方式研究許多細胞類型，包括稱為星形膠質細胞和小膠質細胞的細胞。
“這打開了理解大腦如何工作的可能性，”人類遺傳學研究員、該研究的資深作者彼得特維迪克博士說。
這項研究于2014年8月14日發(fā)表在世界領先的神經科學雜志《神經元》上。這項工作是猶他大學大腦研究所的幾個實驗室參與的三年研究的結果。第一作者是J. Michael Gee，目前正在大學攻讀生物工程學士學位和研究生學位。
“我們真的處于團隊科學時代，”生物工程教授、大腦研究所執(zhí)行主任、該研究的通訊作者約翰懷特博士說。
有了新的小鼠系列，科學家可以使用基于激光的熒光顯微鏡來研究活體小鼠神經膠質細胞中的鈣指示劑，無論是在麻醉狀態(tài)下還是清醒狀態(tài)下。之所以研究鈣，是因為它是人體內重要的信號分子，可以揭示大腦的運行情況。
利用這種方法，科學家們基本上在工作大腦中創(chuàng)造了一個窗口來研究神經元、星形膠質細胞和小膠質細胞之間的相互作用。
懷特說：“我們相信，這將為我們提供治療癲癇以及大腦免疫系統如何工作的新見解。
據估計，在300萬患有癲癇的美國人中，約有三分之一缺乏足夠的治療方法來治療這種疾病。
在描述與其他大學研究人員和藥理學和毒理學教授的長期合作時，凱倫威爾考克斯博士說：“我們認為神經膠質細胞在癲癇中會失敗。我們需要做的是找出哪些星形膠質細胞參與了這種疾病。”
預計這項研究將導致新的藥物類別。
追蹤小膠質細胞內鈣變化的能力也將為研究腦炎癥性疾病開辟可能性。科學家說，每一種神經系統疾病，包括多發(fā)性硬化癥和阿爾茨海默病，似乎都含有炎癥成分。
“以前不可能進行實時成像和監(jiān)測小膠質細胞的活動和炎癥反應，”Tvrdik說，尤其是在活體動物中。過去，研究人員使用合成染料來研究死后組織，或者依靠侵入性方法。
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