科技前沿
一类新型光敏蛋白——钾通道视紫红质能够用光关闭脑细胞
2024-05-31 09:18  点击:26
 在一项新的研究中,来自杜克-新加坡国立大学医学院的研究人员取得了令人振奋的成果,他们发现了一类新型光敏蛋白——钾通道视紫红质(kalium channelrhodopsin),这种蛋白能够用光关闭脑细胞。这一发现不仅为科学家们研究大脑功能提供了新的有效工具,也为利用光遗传学研究帕金森病和抑郁等神经退行性疾病和精神疾病的大脑活动提供了新机会。以下是关于这项研究的详细概述:
 
研究背景与发现:
研究人员发现,在鱼类、线虫和果蝇这三种重要的实验动物中,钾通道视紫红质(KCRs)是一种特定的钾通道,可以作为调节脑细胞活动的有效工具。
当暴露在光线下时,这些钾通道会打开,允许钾离子流过,从而帮助平息脑细胞的活动。
光遗传学技术:
光遗传学是一种将特定细胞进行生物工程改造的技术,通过在细胞中加入对光敏感的蛋白作为开关,精确控制细胞的电活动。
在这项研究中,携带光遗传开关的神经元和神经细胞被用于研究不同细胞如何参与多种大脑回路和行为。
钾通道视紫红质的作用机制:
当光线触发时,钾通道视紫红质会让钾离子离开神经元,改变膜上的电梯度,导致超极化现象。
这种超极化使神经元难以产生动作电位,从而抑制了神经元与其他细胞的交流。
研究意义:
为研究不同大脑区域之间错综复杂的相互作用开辟了新途径。
为探索神经退行性疾病、神经发育疾病和精神疾病的病理机制提供了前景广阔的方法。
将有助于科学家们更深入地了解大脑,并为更有效地治疗大脑疾病开辟道路。
研究成果的发布:
该研究成果近期发表在Nature Communications期刊上,论文标题为“Kalium channelrhodopsins effectively inhibit neurons”。
专家评价:
论文第一作者Stanislav Ott博士表示,钾通道就像细胞膜上的小闸门,为大脑活动的调节提供了新的认识。
论文通讯作者Adam Claridge-Chang副教授强调,这些钾离子通道的用途广泛,为研究大脑功能提供了非常有用的方法。
杜克-新加坡国立大学医学院高级研究副院长Patrick Tan教授指出,这项研究对于增进我们对健康大脑和神经系统疾病的了解至关重要,将促进新疗法的开发。
总的来说,这项研究不仅扩展了我们对光遗传学的认识,还为理解大脑功能、神经退行性疾病和精神疾病的机制提供了新的视角和工具。
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