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特异性控制神经元活性法研究睡眠-觉醒机制新进展
人生的三分之一在睡眠中度过,但人为什么要睡眠,睡眠-觉醒如何调控,至今仍是未解之谜.利用电生理、药理学、免疫组织化学和神经元损毁等传统研究手段,发现脑内调控睡眠的核团主要有下丘脑腹外侧视前区和面神经旁核等;觉醒调控核团主要有中缝背核、蓝斑核、结节乳头核、外侧下丘脑和基底前脑等.这些调控睡眠和觉醒的核团相互制约,维持机体正常的睡眠觉醒周期.但是,由于传统研究方法不能对神经元活性进行特异性操纵,限制了人们认识新型睡眠觉醒调控核团.近年来,随着特异性操纵神经元活性技术的开发和应用,研究者们可以精确地控制不同脑区各类型神经元的活性,包括γ-氨基丁酸能、谷氨酸能和胆碱能神经元等,研究其在睡眠-觉醒调控中扮演的角色,或发现更多的调控核团.该文重点综述基于光遗传学和化学遗传学技术研究睡眠-觉醒调控机制的新进展.
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蛋白质功能研究的有利工具--化学遗传学
化学遗传学是利用细胞渗透性的生物活性小分子作为分子探针进行生物学研究的方法.对化学遗传学的基本思路和策略,以及与传统遗传学方法的比较,作了简要介绍,并强调了其优越性及其用途.
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光遗传学和化学遗传学在抑郁症研究中的应用
抑郁症对人类的影响越来越大,但目前的治疗效果不尽人意,主要以预防和心理干预为主,药物治疗和物理治疗副作用大.由于对抑郁症的发病机制不明确导致治疗不佳.近几年兴起的光遗传和化学遗传技术对于神经元有了更精确的控制和定位,为研究抑郁症的发病机制和治疗带来希望.本文就光遗传学和化学遗传学对抑郁症的研究进展做一综述.
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化学遗传学在生物医学研究中的应用
化学遗传学是以生物活性小分子作为工具,解决遗传学的问题,或通过小分子干扰/调节正常生物学过程,了解蛋白质的功能.因小分子具有化学多样性、基于表型的筛选和靶标鉴定等特点,使化学遗传学方法在几乎所有生物学和医学研究中得到系统的应用.本文介绍了小分子化合物的获得方法,并主要对化学遗传学在早期胚胎发育过程、细胞分化过程和疾病发生过程中的应用进行综述.
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遗传学技术在神经科学中的使用策略
近年来,在神经科学领域,遗传学技术的兴起实现了选择性靶向操控细胞活性的革命性改变,其中,使用普遍的技术是化学遗传学和光遗传学.两者的用途均是激活或抑制某一特殊类型神经元.通过观察该神经元生物学特性的改变,所在神经通路的可塑性改变以及动物行为学变化,综合分析明确某一类型神经元的生物学功能.二者的差异在于受体被激活的途径.本文对以上两种技术做以概要介绍,考虑到二者相似性很大,因此,本文首先对化学遗传学进行详细介绍,然后采用对比的方式介绍光遗传学及其使用策略.
