一种新传感器显示脑细胞接触然后断开
当脑细胞或神经元发出与其他神经元连接的过程时，它们如何区分自己的过程和其他神经元的过程之间的区别?这个难题的一个重要部分涉及一种称为簇状原钙粘蛋白 (Pcdh) 的分子。
在iScience最近发表的一篇文章中， 来自 SANKEN(科学与工业研究所)和大阪大学前沿生物科学研究生院的研究人员报告了一种传感器的开发，用于观察活体神经元中的 Pcdh 相互作用，这使我们更接近于了解这个谜团。
在大脑中，数百万个神经元相互之间建立了数万亿个连接。为此，每个神经元都会发出微小的过程，这些过程会不断生长和移动，直到找到另一个细胞的过程进行连接。然而，由于每个细胞都有如此多的过程，细胞可能会意外地与自己而不是与其他细胞建立联系。避免这种情况的一种方法涉及 Pcdh，它在每个神经元表面以不同的组合表达。
Pcdh 的作用之一是细胞粘附;如果两个神经元过程具有完全相同的 Pcdh 分子组合，则这些分子会相互结合。相反，如果组合稍有不同，它们就会被视为“其他”而不是“自己”，并且不具有约束力。尽管有检测细胞表面之间分子相互作用的常规技术，它可以告诉我们分子何时结合，但不能告诉我们它们何时再次分裂。大阪大学的研究人员想要解决这个问题。
“我们开发了一种基于荧光的传感器，将其命名为 IPAD，即二聚化时原钙粘蛋白 Alpha 4 相互作用的指示器”，该研究的主要作者 Takashi Kanadome 说道。“这个传感器不仅使我们能够看到进程之间的相互作用，而且还首次看到这些相互作用的分离。”
这项新技术确实有一些缺点。例如，它的荧光比使用旧技术观察到的荧光暗得多，并且无法区分来自同一细胞的过程和来自表面上具有相同 Pcdh 组合的两个不同细胞的过程之间的连接。
该研究的资深作者 Tomoki Matsuda 解释说：“尽管目前存在缺陷，但我们认为我们的新传感器将可用于许多不同的研究应用。” “IPAD 的开发是朝着更好地理解自我/他人的神经元识别迈出的重要一步。”
本研究开发的传感器具有许多潜在的应用。特别是，该技术可用于开发一系列荧光传感器，以可视化神经元的自连接，这与自闭症和癫痫等脑部疾病有关。对神经元自连接性的更好理解可能会改善这些疾病的治疗方法。
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