远红多巴胺传感器HaloDA1.0：动态神经化学网络的多重成像新工具

为解决多神经递质同步监测难题，研究人员开发了首个远红光谱化学遗传学多巴胺(DA)传感器HaloDA1.0。该研究通过整合cpHaloTag-化学染料与GPCR激活(GRAB)策略，实现了DA与乙酰胆碱(ACh)、内源性大麻素(eCBs)、cAMP等多信号同步成像，为解析神经调控网络提供了突破性工具。

　　

神经化学信号如同大脑中的交响乐，多巴胺(DA)、乙酰胆碱(ACh)、内源性大麻素(eCBs)等神经调质与环磷酸腺苷(cAMP)、钙离子(Ca²⁺
)等细胞内信号分子共同演绎着复杂乐章。传统基因编码传感器受限于绿/红光光谱，犹如缺失了交响乐中的低音部。

研究团队巧妙地将cpHaloTag化学染料与G蛋白偶联受体(GPCR)激活策略(GRAB)联姻，孕育出远红光谱传感器HaloDA1.0。这个"化学遗传学混血儿"展现出惊人的特质：对DA响应灵敏度高达190%，反应速度亚秒级，还能与硅罗丹明染料完美配合。在活体实验中，它如同神经化学世界的"三棱镜"，首次实现了DA、ACh与cAMP信号的同步捕捉——当小鼠伏隔核神经元舞蹈时，三种信号分子展现出独特的时空韵律。

更令人振奋的是，在斑马鱼癫痫模型中，HaloDA10与ATP、Ca²⁺
探针联用，清晰揭示了电休克时三种信号的协同暴发模式。这种"三色成像术"不仅适用于脑片和培养神经元，更能穿透活体小鼠的大脑皮层，与光遗传学操控同台共舞。研究还意外发现，DA与cAMP信号在行为调控中存在有趣的"时间差"，暗示着神经调质与第二信使间存在精密的级联调控。

这项研究如同为神经科学家配备了"化学望远镜"，使人们首次能全景观察多神经调质网络的实时互动。从基础神经环路的解析到精神疾病机制的阐明，这种远红传感器策略正在打开神经化学研究的全新时代。