一種熒光蛋白使跟蹤大腦疾病的疾病進(jìn)展成為可能，如阿爾茨海默病、卒中和抑郁癥。這可能會讓我們更好地了解疾病和可能的新療法。

哥本哈根大學(xué)健康與醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院

11月10日消息

你有沒有想過水母或蠑螈會發(fā)光？

事實(shí)就是這樣。這兩種動物體內(nèi)都有使它們發(fā)光的蛋白質(zhì)。

哥本哈根大學(xué)（University of Copenhagen，KU）的研究人員現(xiàn)在發(fā)明了一種方法，利用這些熒光蛋白來獲得有關(guān)抑郁癥、阿爾茨海默病和卒中等腦部疾病的新知識。研究于近期發(fā)表在 Cell Press 新子刊《細(xì)胞報(bào)告方法》（Cell Reports Methods）雜志上。

研究于2022年9月21日發(fā)表在《Cell Reports Methods》雜志上

哥本哈根大學(xué)轉(zhuǎn)化神經(jīng)醫(yī)學(xué)中心（Center for Translational Neuromedicine）的 Hajime Hirase 教授說：“我們開發(fā)了一種新的方法，可以在實(shí)驗(yàn)小鼠的大腦中可視化血液流動，這種方法可以持續(xù)幾個(gè)月�！彼�是這種新方法背后的研究人員之一。

在新開發(fā)的方法之前，研究人員使用化學(xué)染料代替。這種染料只能一次觀察大腦中幾個(gè)小時(shí)的血液流動。

瑪麗居里學(xué)者 Antonis Asiminas 也參與了該方法的研究，他補(bǔ)充說，該方法為跟蹤疾病的發(fā)展帶來了全新的可能性。

“已經(jīng)有證據(jù)表明，血液流動會受到幾種不同疾病的影響。所以，這是一種可以用于許多疾病，特別是長期發(fā)展的疾病的工具。”

小鼠的壓力更小

由于這種新方法誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生無害的熒光蛋白來標(biāo)記血液，而不是化學(xué)染料，因此小鼠只需要注射一次，而不是多次和每隔幾小時(shí)注射一次。這減輕了小鼠的壓力和疼痛。

“小鼠尾巴上的血管很粗，我們通常在那里注射染料。然后，如果我們在顯微鏡下看，我們可以看到標(biāo)記良好的血液，但這只會持續(xù)一到兩個(gè)小時(shí)。我們的新方法可以在幾個(gè)月里對血液進(jìn)行標(biāo)記。”

通過改用熒光蛋白，研究人員可以更好地實(shí)施“3R”，這是在研究中使用動物的倫理原則。這些原則旨在優(yōu)化動物試驗(yàn)，減少研究中的動物數(shù)量，并在某些情況下完全用其他方法替代動物。

善待實(shí)驗(yàn)動物應(yīng)遵守國際上公認(rèn)的3R原則

減少（Reduction）

減少是指減少研究中的動物數(shù)量，但也要最大限度地利用從研究中的動物獲得的信息，以避免使用更多的動物

優(yōu)化（Refinement）

優(yōu)化是指將實(shí)驗(yàn)動物可能經(jīng)歷的疼痛、苦難、痛苦或持久傷害降至最低的方法。這包括它們的生活方式和包含實(shí)驗(yàn)動物的科學(xué)研究

替代（Replacement）

替代是指在研究中完全替代動物�？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展意味著在某些情況下將有現(xiàn)實(shí)的機(jī)會在研究中替代動物的使用

“它解決了三個(gè) R 中的兩個(gè)。這既是一種優(yōu)化，我們減少了動物的壓力，也是一種減少，因?yàn)槲覀兛梢栽谕�一種動物身上重復(fù)做更長時(shí)間的研究，因此也減少了動物的數(shù)量。” Antonis Asimina 解釋道。

研究人員使用小鼠，因?yàn)?strong>它們的生物學(xué)與人類相似，而且有許多有價(jià)值的人類疾病的小鼠模型，研究人員可以在這些模型上使用他們的新方法。

誘使肝臟產(chǎn)生血液熒光

血液中含有大量的白蛋白，這是肝臟產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)。為了使血液具有熒光，研究人員將熒光蛋白的基因與白蛋白的基因連接。然后這種熒光白蛋白基因被放入轉(zhuǎn)基因病毒中。當(dāng)小鼠被注射這種病毒時(shí)，它們的血液會發(fā)出熒光。這種轉(zhuǎn)基因病毒不會導(dǎo)致任何疾病，也不會傳播給其他動物或人類。

“一半的血液是血細(xì)胞，剩下的是叫做血漿的液體。我的研究生 Xiaowen Wang 和 Christine Delle 計(jì)算出，如果我們標(biāo)記出百分之幾的白蛋白，我們應(yīng)該能夠在顯微鏡下看到綠色熒光血液，” Hajime Hirase 說。

“我們將含有白蛋白和熒光蛋白信息的修改基因裝入病毒中，然后注入動物體內(nèi)。病毒進(jìn)入肝臟，誘使肝臟產(chǎn)生經(jīng)過修飾的蛋白質(zhì)，最終使血液產(chǎn)生熒光�！�

通過使用體內(nèi)自然發(fā)生的過程，他們可以誘使小鼠的肝臟使血液發(fā)光。這使得研究大腦中的血液流動成為可能。

“對我們來說，這是一種以我們以前無法做到的方式來真正研究疾病的方法。我們的目標(biāo)和目的是讓我們對疾病的進(jìn)展和發(fā)展有新的認(rèn)識，例如卒中，希望能更好地理解和可能的治療，”  Antonis Asimina 解釋說。

創(chuàng)立于1479年的丹麥哥本哈根大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University of Copenhagen － The Faculty of Health and Medical Sciences

Fluorescent mouse blood will help us gain knowledge about brain diseases

Reference：

Xiaowen Wang， Christine Delle， Antonis Asiminas， Sonam Akther， Marta Vittani， Peter Br?gger， Peter Kusk， Camilla Trang Vo， Tessa Radovanovic， Ayumu Konno， Hirokazu Hirai， Masahiro Fukuda， Pia Weikop， Steven A． Goldman， Maiken Nedergaard， Hajime Hirase． Liver－secreted fluorescent blood plasma markers enable chronic imaging of the microcirculation． Cell Reports Methods， 2022； 2 （10）： 100302 DOI： 10．1016／j．crmeth．2022．100302

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       原文標(biāo)題 : 熒光小鼠血液將幫助我們獲得有關(guān)腦部疾病的知識