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研究果蝇行为和细胞功能的新技术

日期:2013-09-13 00:00:00

由路易斯安那州立大学健康科学中心新奥尔良药理学Charles D. Nichols博士领导的研究小组,成功地将一项新技术转化用来更好地学习果蝇的行为和细胞功能。

这种强大的遗传工具“Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs,简称为DREADD。新的遗传工具允许科学家选择性、快速、可逆、呈剂量依赖性地控制果蝇的行为和生理过程。

果蝇拥有与人类一个显著的相似度,因此可以用来模拟人类疾病,包括阿尔茨海默氏症,帕金森氏症,癌症,肥胖症,糖尿病,心脏疾病,癫痫,肌萎缩侧索硬化症,精神疾病等。

这项研究发表在2013年9月5日的Cell Reports杂志上。果蝇模型的显着优势是便于先进基因工具的运用,这些工具主要用于操纵基因的表达。为了研究果蝇地行为,一个常用的方法是操纵神经元的活动状态,然后观察其结果。总的来说,当前的方法基本上都是开启或关闭神经元,借此对神经元的活动产生巨大变化,最终结果可以体现在重大的行为转变。

这些“开关”的方法的一个缺点是,它们会掩盖神经元回路对行为调节的更微妙的功能。另一个原因是,许多都需要昂贵的专用设备,如光源和光纤来操纵神经元功能。

DREADD技术首先是开发用于哺乳动物系统,这一新技术克服了许多基于“开关切换”方法的局限性。使用基因技术,研究小组在果蝇神经回路中开发DREADD受体,他们通过喂养果蝇只激活DREADD受体的药物,选择性地激活该受体。

DREADD受体有两个是激活的和一个是抑制的,根据DREADD的表达位置,不同的神经回路既可以被激活或被抑制。因为研究人员用含药物的食物激活DREADDs,因此只需通过改变食物中药物的量就可以精确地控制活化程度。

这一新的药理学方法,让大家有能力了解果蝇地行为,让大家在第一时间可以方便检查只是处于激活状态神经元的行为,进而发现神经元更微妙的作用。总之,更好地了解果蝇行为将有助更好地了解人类生物学和疾病。

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