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1.背景介紹
大腦復雜功能的實現離不開神經元之間高效特異的信息交流和整合。神經元通過相互之間的投射形成復雜的神經網絡介導神經功能。神經遞質作為重要的生物小分子，主要負責神經元之間的信息傳遞,在突觸中扮演著“信使”的作用,參與了包括發育、信息感知、運動調節以及大腦高級認知行為等多種生理學功能。因此，對神經遞質的探測追蹤成為神經科學家研究的重要目標。
2. 探索研究
EXPLORATION AND RESEARCH
傳統的直接測量法無法實現單個細胞水平的遞質檢測，且檢測特定神經遞質的特異性不夠高, 時間和空間精度也較差，為解決這一弊端，北大李毓龍教授課題組集中在神經元通訊的基本結構突觸上開展兩項研究：一是開發前沿的工具，即開發新型成像探針，用于在時間和空間尺度上解析神經系統的復雜功能；二是借助先進的工具探究突觸傳遞的調節機制，特別是在生理及病理條件下對神經遞質釋放的調節。
3.新型探針的出現
THE EMERGENCE OF NEW PROBES
北大李毓龍教授課題組基于G蛋白偶聯受體開發出了多巴胺、乙酰膽堿、去甲腎上腺素等新型探針，可以實時精確的檢測神經遞質的動態變化。研究者可通過轉染、病毒注射以及構建轉基因動物等手段，將探針表達在多種細胞、小鼠腦片或者活體果蠅、斑馬魚、小鼠等模式動物中，將“難以捉摸”的化學信號變成直觀、易測的熒光信號，這使得監測神經遞質的動態變化變得更加簡單。新型成像探針的出現將使得相關神經環路的研究更加簡捷高效，同時也為今后大規模開發其他神經遞質、神經調質探針奠定扎實的研究基礎。
4.相關探針列表
LIST OF RELATED PROBES
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已發表探針列表 |
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探針 |
病毒編號 |
病毒名稱 |
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乙酰膽堿探針 |
AAV-NP-1001 |
AAV9-TRE-GACh2.0 （or ACh2.0） |
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AAV-NP-1002 |
AAV9-hsyn-GACh2.0 （or ACh2.0） |
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多巴胺探針 |
AAV-NP-1003 |
AAV9-hSyn-DA1m |
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AAV-NP-1004 |
AAV9-hSyn-DIO-DA1m |
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AAV-NP-1005 |
AAV9-hSyn-DA1h |
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AAV-NP-1006 |
AAV9-hSyn-DIO-DA1h |
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AAV-NP-1007 |
AAV9-hSyn-DAmut |
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AAV-NP-1008 |
AAV9-TRE-DA1m |
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AAV-NP-1009 |
AAV9-TRE-DA1h |
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去甲腎上腺素探針 |
AAV-NP-1010 |
AAV9-hsyn-NE1m |
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AAV-NP-1011 |
AAV9-hSyn-DIO-NE1m |
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AAV-NP-1012 |
AAV9-hsyn-NE1h |
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AAV-NP-1013 |
AAV9-hSyn-NEmut |
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AAV-NP-1014 |
AAV9-TRE-NE1m |
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AAV-NP-1015 |
pAAV9-TRE-NE1h |
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AAV-NP-1016 |
AAV9-TRE-NEmut |
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未發表探針列表 |
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探針 |
病毒編號 |
病毒名稱 |
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乙酰膽堿探針 |
AAV-NP-1017 |
AAV9-hsyn-ACh3.0 |
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AAV-NP-1018 |
AAV9-hsyn-AChmut |
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多巴胺探針 |
AAV-NP-1019 |
AAV9-hsyn-DA4.3 |
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AAV-NP-1020 |
AAV9-hsyn-DA4.4 |
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AAV-NP-1021 |
AAV9-hsyn-DIO-DA4.3 |
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AAV-NP-1022 |
AAV9-hsyn-DIO-DA4.4 |
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去甲腎上腺素探針 |
AAV-NP-1023 |
AAV9-hsyn-NE2m |
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AAV-NP-1024 |
AAV9-hsyn-DIO-NE2m |
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AAV-NP-1025 |
AAV9-hsyn-NE2h |
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AAV-NP-1026 |
AAV9-hsyn-DIO-NE2h |
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五羥色胺探針 |
AAV-NP-1027 |
AAV9-hsyn-5HT2.1 |
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AAV-NP-1028 |
AAV9-hsyn-DIO- |
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腺苷 |
AAV-NP-1029 |
AAV9-hsyn-Ado1.0 |
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AAV-NP-1030 |
AAV9-hsyn-Ado1.0mut |
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AAV-NP-1031 |
AAV9-hsyn-Ado1.0- |
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AAV-NP-1032 |
AAV9-hsyn-Ado1.0-M1 |
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AAV-NP-1033 |
AAV9-EFS-DIO-Ado1.0 |
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ATP |
AAV-NP-1034 |
AAV9-hsyn-ATP1.0 |
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AAV-NP-1035 |
AAV9-hsyn-ATP1.0mut |
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AAV-NP-1036 |
AAV9-EFS-DIO-ATP1.0 |
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VIP探針 |
AAV-NP-1037 |
AAV9-hsyn-VIP1.0 |
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CCK |
AAV-NP-1038 |
AAV9-hsyn-CCK2.0 |
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AAV-NP-1039 |
AAV9-hsyn-DIO- |
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eCB |
AAV-NP-1040 |
AAV9-hsyn-eCB1.0 |
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AAV-NP-1041 |
AAV9-hsyn-DIO- |
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5.相關文獻發表
RELEVANT LITERATURE PUBLICATION
1. Nat Biotechnol. (IF=35.724). Jing M. et al. (2018). A genetically encoded fluorescent acetylcholine indicator for in vitro and in vivo studies.
2. Cell. (IF=31.398). Sun F. et al. (2018). A Genetically Encoded Fluorescent Sensor Enables Rapid and Specific Detection of Dopamine in Flies, Fish, and Mice.
3. Neuron. (IF=14.319). Feng J. et al. (2018). A Genetically Encoded Fluorescent Sensor for Rapid and Specific In Vivo Detection of Norepinephrine.
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