RNA探针实时监测神经网络活动

罗巴切夫斯基大学（Lobachevsky University）的科学家优化了检测神经系统活细胞mRNA表达水平的方法。

　　

过去十年，神经生物学家的注意力一直集中在神经网络功能研究，而非单个神经细胞。但是大脑的关键功能（信息处理、储存和传输）都需要在单细胞水平执行。

很长一段时间，神经网络研究工作者面临一些方法上的困难，旨在研究单个神经元电活动和代谢活动的传统方法无法提供神经网络结构或功能信息。常用的方法，如ELISA、PCR或经典生化方法并不适用于神经网络研究，因为这类方法不兼容活细胞（样品必须被预先固定），破坏性处理直接擦除了细胞之间的连接。

俄罗斯的科学家自主优化了德国默克公司开发的纳米金标RNA探针（SmartFlare^TM，Merck），使其能够用来鉴定活细胞中mRNA表达水平。

得益于小尺寸和优异的性能，RNA探针很容易穿透细胞，并与靶mRNA特异性结合后发荧光。观察可视化的mRNA只需一台显微镜，不需要额外实验样品操作。

根据mRNA表达水平可以判断正常状态下或各种应激状态下细胞内蛋白质合成活力。生物和生物医学研究所所长Maria Vedunova说，联合RNA探针和钙成像，不失为识别神经网络代谢活性的一种优良方法。

“Nizhny Novgorod（俄罗斯市名）的科学家用这种复杂的方法探索了缺氧期间保护大脑细胞的方法。方法基于脑源性神经营养因子（BDNF）和胶质源性神经营养因子（GDNF），这些人体合成的信号分子可调节神经细胞分化、神经元生长和细胞间接触（突触）形成，”Maria Vedunova解释道。

这篇发表于《Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology》的文章指出，缺氧过程中，BDNF和GDNF可抑制神经细胞死亡，维持神经元存活，提示了神经营养因子在缺氧状态的工作机制，以及一种神经营养因子对其他神经营养因子表达水平的影响。

RNA探针为神经生物学研究提供了新解析方法，为研究正常状态和应激状态脑功能机制开辟了新前景。

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原文检索：Applicability of Live Cell Imaging of mRNA Expression in Combination with Calcium Imaging for in vitro Studies of Neural Network Activity

（生物通：伍松）