新技术可以分离帕金森相关神经元
卡内基梅隆大学的研究人员开发了一种新技术，可以分离出一种与帕金森病症状相关的脑细胞，使他们能够详细研究这种细胞类型。
生物科学博士生Alyssa Lawler说，这项技术只适用于特殊培育的小鼠，比以前分离这些脑细胞的方法成本更低。通过使用它，她和她的同事已经检测到患病神经元如何感知和使用氧气的以前未被发现的变化。
研究人员在该杂志在线发表的一篇研究论文中描述了这项技术和他们的发现JNeurosci．
“即使是一小块脑组织也可以有几十种不同的细胞类型，”CMU计算生物学系的助理教授安德烈亚斯·芬宁(Andreas Pfenning)说。“每种细胞类型在动物行为和疾病中都有不同的作用。”因此，对于想要研究某种类型细胞的研究人员来说，将某种类型的细胞从它们的邻居中分离出来是关键的第一步。
在这种情况下，研究团队将重点放在表达parvalbumin (PV+)的神经元上，生物科学副教授Aryn Gittis的实验室已将其与帕金森病联系起来。当这些细胞受到刺激时，患有帕金森氏症的小鼠可以恢复运动控制和奔跑的能力。
实验室用PV+细胞培养小鼠，这种细胞含有一种名为Cre的蛋白质，可以激活一种荧光绿色蛋白质。这种荧光使细胞分选机能够将混合的细胞从其他细胞中分离出来。但是细胞分选机非常昂贵，所以劳勒开发了一种更便宜的方法，称为cre特异性核锚定独立标记，或cSNAIL。
这项新技术使用一种研究人员常用的病毒将DNA传递到脑细胞。当病毒进入PV+细胞时，Cre使标记荧光。劳勒说，这种固定在细胞核上的标签即使在组织被切割时也能保持不变。然后，研究人员使用抗体来检测标记，并将PV+核从其他核中分离出来。
“这项技术非常具体，非常有效，”劳勒说，并指出它可以适用于其他使用Cre蛋白的小鼠模型。
在随后对PV+神经元的分析中，研究人员发现患病小鼠的PV+神经元产生了更多与感知或使用氧气的基因表达有关的RNA。进一步的研究还表明，细胞核中的DNA以某种方式展开，这表明氧气感应基因更加活跃。
Lawler说:“氧感应通路在帕金森病的其他早期方面也有牵连，但在PV+细胞中还没有。”这些通路在神经退行性变过程中参与保护和杀死细胞。
Pfenning指出，这项研究的数据集是构建机器学习模型的更大努力的一部分，该模型将帮助研究人员通过观察特定的DNA序列如何对不同类型的细胞的不同条件做出反应来解释疾病机制。
劳勒说:“我们正在学习如何与细胞交谈，说它们的语言。”
参考:罗勒AJ，布朗AR，布沙尔RS，等。多巴胺减少小鼠苍白球中细胞类型特异性氧化应激基因组特征。JNeurosci。2020.doi:10.1523 / jneurosci.1634 - 20.2020
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