荧光血液小鼠

一种荧光蛋白使跟踪大脑疾病的疾病进展成为可能，如阿尔茨海默氏症、中风和抑郁症。这可能会让我们更好地了解疾病和可能的新疗法。

　　

你有没有想过水母或蝾螈会发光?事实就是这样。这两种动物体内都有使它们发光的蛋白质。

哥本哈根大学的研究人员现在发明了一种方法，利用这些荧光蛋白来获得有关抑郁症、阿尔茨海默症和中风等脑部疾病的新知识。哥本哈根大学转化神经医学中心的Hajime Hirase教授说:“我们开发了一种新的方法，可以在实验小鼠的大脑中可视化血液流动，这种方法持续了几个月。”他是这种新方法背后的研究人员之一。在新开发的方法之前，研究人员使用化学染料代替。这种染料只能一次观察大脑中几个小时的血液流动。

玛丽居里研究院的Antonis Asiminas也参与了该方法的研究，他补充说，该方法为跟踪疾病的发展带来了全新的可能性。“已经有证据表明，血液流动会受到几种不同疾病的影响。所以，这是一种可以用于许多疾病，特别是长期发展的疾病的工具。”

由于这种新方法诱导小鼠产生无害的荧光蛋白来标记血液，而不是化学染料，因此小鼠只需要注射一次，而不是多次和每隔几小时注射一次。这减轻了小鼠的压力和疼痛。

“小鼠尾巴上有非常厚的血管，我们通常在那里注射染料。然后，如果我们在显微镜下看，我们可以看到标记良好的血液，但这只会持续一到两个小时。我们的新方法可以在几个月里对血液进行标记。”

通过使用荧光蛋白，研究人员可以更好地执行“3R”原则，这是在研究中伦理地使用动物的原则。这些原则旨在改进动物试验，减少用于研究的动物数量，并在某些情况下完全取代其他方法的动物。

“它解决了三个R中的两个。这既是一种改良，因为我们减少了动物的压力，也是一种减少，因为我们可以在同一种动物身上重复做更长时间的研究，因此也减少了动物的数量。”Asiminas解释道。

研究人员使用小鼠，因为它们的生物学与人类相似，而且有许多有价值的人类疾病的小鼠模型，研究人员可以在这些模型上使用他们的新方法。

欺骗肝脏使血液发荧光

血液中含有大量的白蛋白，这是肝脏产生的一种蛋白质。为了使血液具有荧光，研究人员将荧光蛋白的基因与白蛋白的基因连接。然后这种荧光白蛋白基因被放入转基因病毒中。当小鼠被注射这种病毒时，它们的血液会发出荧光。这种转基因病毒不会导致任何疾病，也不会传播给其他动物或人类。

“一半的血液是血细胞，剩下的是叫做血浆的液体。我的研究生Xiaowen Wang和Christine Delle计算出，如果我们标记出百分之几的白蛋白，我们应该能够在显微镜下看到绿色荧光血液，”Hajime Hirase说。“我们将含有白蛋白和荧光蛋白信息的修改基因装入病毒中，然后注入动物体内。病毒进入肝脏，欺骗肝脏产生经过修饰的蛋白质，最终使血液产生荧光。”

通过使用体内自然发生的过程，他们可以欺骗小鼠的肝脏使血液发光。这使得研究大脑中的血液流动成为可能。

“对我们来说，这是一种以我们以前无法做到的方式来真正研究疾病的方法。我们的目标和目的是让我们对疾病的进展和发展有新的认识，例如中风，希望能更好地理解和可能的治疗，”Asiminas解释说。

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Liver-secreted fluorescent blood plasma markers enable chronic imaging of the microcirculation