内源性大麻素(eCB)是由神经元合成和释放的一类脂类神经调质分子,可参与大脑多个脑区的突触可塑性调节,对情绪、睡眠、食欲等神经活动过程具有调控功能。内源大麻素系统的调控异常与神经退行性疾病、癫痫、成瘾、抑郁症和精神分裂症等诸多神经疾病和精神类疾病密切相关。然而,目前缺乏高灵敏度、高时空分辨率的实验手段直接检测在体eCB的动态变化。
近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“A fluorescent sensor forspatiotemporally resolved imaging of endocannabinoid dynamics in vivo”的研究中,来自北京大学的研究团队基于人源大麻素受体CB1和循环重排的绿色荧光蛋白cpEGFP开发了eCB探针eCB2.0,用于检测eCB的时空动态变化。
研究人员利用人源性大麻素受体CB1作为探针的骨架,并把对结构变化敏感的绿色荧光蛋白cpEGFP嵌入受体,改造后的CB1与eCB结合会引发构象变化,而构象变化则会被转换为荧光信号,因此可通过检测荧光亮度变化来反映eCB水平的变化。研究团队在体外培养的细胞、脑片和活体小鼠上均能检测到稳定的eCB信号,该探针被证实具有亲和力强、灵敏度高、分子特异性、相应速度快等优点。
该项工作首次实现了对eCB的高时空间分辨率记录,为科学界深入研究eCB在生理和病理条件下的重要功能和调控机理提供了有力的新工具。
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