利用受激拉曼散射显微镜对活细胞中神经递质转运成像
生物物理
2024-11-19 v2 医学物理
摘要
化学神经传递是正常大脑功能的核心，但也与多种精神性神经退行性疾病有关。神经递质的释放动力学与神经元电信号传播相关但又有区别。因此，有必要在神经元电活动之外单独追踪神经递质的调节。在此，我们提出一种利用受激拉曼散射（SRS）显微镜对氘代神经递质分子成像的新方法。基于碳-氘振动频率，我们使用 SRS 显微镜分别对 PC12 嗜铬细胞和原代海马神经元中的氘代多巴胺和 GABA 进行直接成像。我们证明，这些同位素体的 SRS 成像可直接可视化细胞内神经递质，而无需改变神经递质的化学特性，也无需定制合成或基因编码方案。我们进一步表明，神经递质释放的刺激导致整体 20-50% 的细胞内神经递质信号降低，这与可比的神经传递动力学研究一致，且能够观察囊泡神经递质释放的细胞内和细胞间差异。综上，我们的数据表明，神经递质同位素体可作为一种市售、生物相容且可推广的方法，利用与其天然对应物几乎化学相同的氘代分子对神经递质成像。
引用
@article{arxiv.2205.05798,
title = {Imaging neurotransmitter transport in live cells with stimulated Raman scattering microscopy},
author = {Bryce Manifold and Gabriel F. Dorlhiac and Markita P. Landry and Aaron Streets},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05798},
year = {2024}
}