5 ноября, 2024

SolusNews.com

Последние новости

Ученые нашли ключ к разгадке тайны дегенеративных заболеваний головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера

Ученые нашли ключ к разгадке тайны дегенеративных заболеваний головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера

Разработка NeuM, новой технологии мечения нейронов, представляет собой важный шаг вперед в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями. Благодаря возможности избирательного мечения и визуализации нейрональных мембран с высоким разрешением NeuM облегчает детальное изучение нейрональных структур и их изменений с течением времени. Эта технология обещает стать жизненно важным активом в понимании и разработке методов лечения таких состояний, как болезнь Альцгеймера, давая надежду на достижения в исследованиях и лечении нейродегенеративных заболеваний. Фото: SciTechDaily.com

Ученые разработали NeuM — метод маркировки нейронов, который позволяет детально отслеживать структуру нейронов. Успешный мониторинг неврологических изменений на срок до 72 часов.

Болезнь Альцгеймера Болезнь Паркинсона, болезнь Паркинсона и инсульт являются основной триадой нейродегенеративных состояний. Эти нарушения характеризуются дисфункцией и прогрессирующим разрушением нервных клеток, нейронов. Чтобы понять основные механизмы этих неврологических состояний и сформулировать методы лечения, важно иметь методы маркировки, которые позволяют визуализировать изменения нейронов как в здоровых, так и в патологических состояниях.

Исследовательская группа под руководством доктора Ким Ён Кёна из Института науки о мозге Корейского института науки и технологий (Кист, в сотрудничестве с командой профессора Чжан Юн-тая из Университета науки и технологий Пхохан, объявили о разработке технологии маркировки нейронов следующего поколения под названием NeuM. NeuM (селективные нейрональные мембраны) избирательно маркирует нейрональные мембраны, визуализируя нейрональные структуры и позволяя отслеживать изменения в нейронах в режиме реального времени.

Исследователи из команды доктора Ким Юн Гёна из KIST

Исследователи из команды доктора Ким Юн Гёна из KIST используют технологию маркировки нейронов нового поколения NeuM для визуализации нейронов в режиме реального времени и изучения изображений с высоким разрешением. Фото: Корейский институт науки и технологий.

Нейроны постоянно изменяют свою структуру и функции, чтобы передавать информацию от органов чувств в мозг и организовывать мысли, воспоминания и поведение. Поэтому для преодоления нейродегенеративных заболеваний необходимо разработать методы избирательного мечения живых нейронов для мониторинга в реальном времени. Однако современные методы маркировки на основе генов и антител, которые обычно используются для мониторинга нейронов, страдают от упадка. Точность Долгосрочное отслеживание затруднено из-за его зависимости от экспрессии генов или конкретных белков.

READ  Тунцовые крабы, не тунец и не крабы, кишат возле Сан-Диего

Преимущества и возможности NeuM

NeuM, разработанный исследовательской группой посредством молекулярного дизайна нейронов, обладает превосходным сродством к мембранам нейронов, что позволяет осуществлять долгосрочное отслеживание и визуализацию нейронов с высоким разрешением. Флуоресцентные датчики в NeuM прикрепляются к мембранам нейронов, используя активность живых клеток, и излучают флуоресцентные сигналы при возбуждении светом определенной длины волны. Эта визуализация мембран нейрональных клеток позволяет детально наблюдать за структурами нервных окончаний и контролировать с высоким разрешением дифференцировку и взаимодействие нейронов.

Молекулярный дизайн селективного мечения мембран нейронов

Молекулярный дизайн избирательного мечения мембран нейронов. Фото: Корейский институт науки и технологий.

NeuM, первая технология окрашивания клеточных мембран посредством эндоцитоза в живых нейронах, демонстрирует избирательную реактивность по отношению к живым клеткам, исключая мертвые клетки без интернализации. Кроме того, исследовательской группе удалось увеличить время мониторинга нейронов с 6 часов до 72 часов, что позволило фиксировать динамические изменения в живых нейронах в течение длительного периода в ответ на изменения окружающей среды.

Ожидается, что NeuM предоставит информацию об исследованиях и разработке методов лечения нейродегенеративных заболеваний, от которых в настоящее время не существует лекарства. Эти заболевания, включая болезнь Альцгеймера, возникают в результате повреждения нервных клеток из-за выработки токсичных белков, таких как амилоид, и притока воспалительных веществ. Тщательный мониторинг NeuM на предмет неврологических изменений может эффективно облегчить оценку потенциальных терапевтических соединений.

«НейМ, который был разработан на этот раз, может различать стареющие и дегенерирующие нейроны, становясь важнейшим инструментом в выяснении механизмов дегенеративных заболеваний головного мозга и разработке методов лечения», — сказал доктор Ким. Он также добавил: «В будущем мы планируем улучшить NeuM для более точного анализа нейронов, разработав длины волн флуоресценции, чтобы различать такие цвета, как зеленый и красный».

READ  Октябрьская суперлуна соединяется с кометой в особой ночной сцене

Ссылка: «NeuM: нейрон-селективный зонд, встроенный в мембраны живых нейронов посредством клатрин-опосредованного усиленного эндоцитоза в первичных нейронах», авторы Юнсик Сонг, Лизавета Готина, Кю-Хён Ким, Юнг-Юл Ли, Сольджи Шин, Хира Азиз, Донг- Мин Кан, Сяо 7 декабря 2023 г., 7 декабря 2023 г. Angewandte Chemie, международное издание.
дои: 10.1002/anie.202312942

Это исследование было поддержано Министерством науки и информационных технологий (министр Ли Чон Хо) через крупные проекты KIST и проект «Преодоление деменции» (RS-2023-00261784).