中国科学家最近在国际权威学术期刊《细胞》上发表了一项重要成果。研究人员开发了一种新型的基因编码多巴胺荧光探针。据报道，该探针预计将成为研究多巴胺相关神经环路的重要工具，为未来精确医疗和新药的研发提供新的途径。
多巴胺是大脑中一种重要的神经递质，在中枢神经系统中控制一系列关键的神经功能，包括学习、记忆、注意力、运动控制等。多巴胺紊乱会导致精神疾病或神经退行性疾病，如多动症、精神分裂症等。多巴胺相关的神经环路也是可卡因等成瘾药物的靶点。
为了更好地研究多巴胺在生理和病理学中的作用，研究人员需要实时检测体内特定大脑区域的多巴胺信号变化。然而，由于缺乏足够的时间和空间分辨率，难以准确反映神经递质的真实动态信息，传统的检测方法往往不能满足研究的需要。
为此，北京大学生命科学学院李玉龙研究小组与多个研究小组合作，开发了基因编码多巴胺探针，将对结构变化敏感的荧光蛋白嵌入多巴胺受体，将多巴胺化学信号转化为荧光信号，结合现有成像技术，可实时监测多巴胺浓度的动态变化。
北京大学生命科学学院研究员李玉龙说：“这相当于一支很好的蜡烛，它可以点亮经常看不见和摸不着的多巴胺，并通过成像看到它的动态变化。”。据报道，研究团队优化了探针，使其具有很高的分子特异性和时空分辨率。此外，还开发了两种版本的探针，适用于多巴胺释放量不同的大脑区域。
值得注意的是，由于该探针具有可基因编码的特点，研究人员还通过感染、病毒注射等方式在果蝇、斑马鱼和小鼠上表达了该探针。利用探针检测到电刺激鼠脑片引起的多巴胺释放，并检测到与嗅觉刺激、视觉刺激、学习记忆和交配行为相关的多巴胺信号变化。
李玉龙表示，新神经递质探测器的发展将有助于了解特定疾病中神经递质的变化，为未来精确医疗和新药的研发提供新的途径。业内专家认为，该研究巧妙地利用了天然神经递质受体与荧光蛋白的结合，开发了一种高效的探测器，可以直接将神经递质信号转换为荧光信号，为行业研究提供了有用的工具。
