荧光小鼠血液将帮助我们获得有关脑部疾病的知识
你有没有想过水母或蝾螈会发光?
事实就是这样。这两种动物体内都有使它们发光的蛋白质。
哥本哈根大学的研究人员现在发明了一种使用这些材料的方法荧光蛋白获得关于…的新知识脑部疾病比如抑郁症、阿尔茨海默症和中风。他们的研究发表在Cell报告方法.
“我们开发了一种新的方法来可视化血液流动哥本哈根大学转化神经医学中心的Hajime Hirase教授说。他是这种新方法背后的研究人员之一。
在新开发的方法之前,研究人员使用化学染料代替。这种染料只能一次观察大脑中几个小时的血液流动。
玛丽居里研究院的Antonis Asiminas也参与了该方法的研究,他补充说,该方法为跟踪疾病的发展带来了全新的可能性。
“已经有证据表明,血液流动会受到几种不同疾病的影响。所以,这是一种可以用于许多疾病,特别是长期发展的疾病的工具。”
老鼠的压力更小
由于新方法诱导小鼠产生无害的荧光蛋白来标记血液,而不是化学染料,小鼠只需要注射一次,而不是多次和每几个小时注射一次。这减轻了老鼠的压力和疼痛。
“老鼠尾巴上有非常厚的血管,我们通常在那里注射染料。然后,如果我们在显微镜下看,我们可以看到标记良好的血液,但这只会持续一到两个小时。我们的新方法可以在几个月里对血液进行标记。”
通过使用荧光蛋白,研究人员可以更好地执行“3R”原则,这是在研究中伦理地使用动物的原则。这些原则旨在完善动物实验减少研究动物的数量,在某些情况下,完全取代动物的其他方法。
“它解决了三个R中的两个。这既是一种改良,因为我们减少了动物的压力,也是一种减少,因为我们可以在同一只动物身上重复做更长时间的研究,因此也减少了动物的数量。”安东尼斯·阿西米纳斯解释道。
研究人员使用老鼠,因为它们的生物学与人类相似,而且有许多有价值的人类疾病的老鼠模型,研究人员可以在这些模型上使用他们的新方法。
欺骗肝脏使血液荧光
血液中含有大量的白蛋白,这是肝脏产生的一种蛋白质。为了使血液具有荧光,研究人员提取了一种基因荧光蛋白并将其连接到白蛋白基因上。然后这种荧光白蛋白基因被放入转基因病毒中。当老鼠被注射这种病毒时,它们的血液会发出荧光。这种转基因病毒不会导致任何疾病,也不会传播给其他动物或人类。
“一半的血液是血细胞,剩下的是叫做血浆的液体。我的研究生Xiaowen Wang和Christine Delle计算出,如果我们标记出百分之几的白蛋白,我们应该能够在显微镜下看到绿色荧光血液,”Hajime Hirase说。
“我们将含有白蛋白和荧光蛋白信息的修改基因装入病毒中,然后注入动物体内。病毒进入肝脏欺骗肝脏产生改良的病毒蛋白质最后会让血液发光。”
通过使用体内自然发生的过程,他们可以欺骗老鼠使血液产生荧光这使得研究大脑中的血液流动成为可能。
“对我们来说,这是一种以我们以前无法做到的方式来真正研究疾病的方法。它的目的和目的是给我们一个新的认识疾病进展安东尼斯·阿西米纳斯解释说:“这可能有助于更好地理解和可能的治疗方法。”