基因编码传感器研究AD

弗吉尼亚大学医学院（University of Virginia School of Medicine）的科学家们已经开发出一种前所未有的监测大脑内部通讯的工具，并且已经为为什么阿尔茨海默病药物的效果有限以及为什么患者停药后病情会恶化提供了解释。

弗吉尼亚大学医学院3月8日消息

研究人员希望他们的新方法将对我们理解抑郁症、睡眠障碍、自闭症、神经系统疾病和主要精神疾病产生巨大影响。他们说，这将加快对大脑工作方式的科学研究，并促进新疗法的发展。

“我们现在可以'看到’脑细胞是如何在健康和病变的大脑中精确地沟通的，”弗吉尼亚大学药理学系主任、首席研究员J. Julius Zhu博士说。

J. Julius Zhu博士

意想不到的传输

由Zhu博士和他的合作者开发的新方法让科学家们可以在微观水平和更小的纳米水平上检查大脑内部的传输。这种基因编码传感器结合了生物“传感器”和两种不同形式的尖端成像技术。

这种方法可以量化与成瘾、阿尔茨海默病、抑郁症和精神分裂症等主要大脑疾病相关的“神经调节”（neuromodulatory）传递。它们还与自闭症、癫痫、饮食障碍和睡眠障碍有关。

神经调节传输是大脑中“较慢”的传输。它们通常被认为涉及到大区域的许多神经元。这与神经元之间更快的传输形成了鲜明对比。

但Zhu博士的新工具已经表明，事情并没有那么简单。

在阿尔茨海默病中，Zhu博士和他的同事们发现神经调节传输达到了令人惊讶的猎枪式的“精细控制和精确”程度。科学家们报告说，广泛使用的治疗阿尔茨海默病的药物——乙酰胆碱酯酶抑制剂可能会抑制这种精确的信息交流。他们说，这可能解释了为什么这些阿尔茨海默病药物的效果有限。

研究人员进一步确定了长期使用这些药物可能会在大脑中产生的潜在变化，这可以解释为什么患者停止服用这些药物后病情往往会变得更糟。Zhu博士说：“新方法指出了阿尔茨海默病在时空分辨率上的缺陷，从而确定了精确的药物靶标。”

弗吉尼亚大学医学院

研究人员说，阿尔茨海默病只是冰山一角。他们报告说，新系统在神经和精神疾病和失调的各个领域具有“广泛的适用性”。科学家们预测，在未来的几年里，它将帮助医生了解神经疾病和精神问题，筛选药物以寻找潜在的治疗方法，识别致病基因，并针对特定的患者需求开发出更好、更个性化的药物。

研究发表在《分子精神病学》（Molecular Psychiatry）杂志上。

研究于2020年12月4日发表在《Molecular Psychiatry》（最新影响因子：12.384）杂志上

参考文献

Source：University of Virginia Health System

New brain sensor offers Alzheimer's answers

Reference：

Lin, L., Gupta, S., Zheng, W.S. et al. Genetically encoded sensors enable micro- and nano-scopic decoding of transmission in healthy and diseased brains. Mol Psychiatry 26, 443–455 (2021). https://doi.org/10.1038/s41380-020-00960-8