2024年3月27日,李毓龙实验室在Neuron杂志在线发表了题为“使用下一代GRABNE传感器在体内监测去甲肾上腺素的释放”(Monitoring norepinephrine release in vivo using next-generation GRABNE sensors)的研究论文。该研究基于GRAB探针策略(GPCR-Activation Based Sensor),成功优化了二代绿色荧光去甲肾上腺素(NE)探针,并构建了一个新型的Cre依赖型双荧光探针表达的转基因小鼠品系,实现了在活体小鼠的多个脑区和多种行为范式下,同时且可靠地检测NE和钙信号。
通过改造G蛋白偶联受体和循环重排的绿色荧光蛋白,优化的第二代NE荧光探针(包括中等亲和力版本的GRABNE2m和高等亲和力版本的GRABNE2h)在离体HEK细胞与原代神经元中表现出比第一代探针更高的灵敏度。令人振奋的是,在活体小鼠中,优化的第二代NE荧光探针在检测由光遗传学和行为学刺激触发的蓝斑和外侧下丘脑中NE释放时,显示出高于一代NE探针5倍的荧光信号变化。此外,传统的活体检测方法通常难以区分NE和另一种单胺类神经递质多巴胺(DA),但二代NE荧光探针对NE表现出较高的分子选择性。研究表明,在小鼠体内,GRABNE2m可以检测到光遗传学刺激下神经元释放的NE,而无法检测到DA,进一步证明了该探针在精确检测神经递质动态方面的巨大潜力。
图1.第二代去甲肾上腺素荧光探针
Neuron 112, 1930 - 1942 (2024). doi: 10.1016/j.neuron.2024.03.001