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行業新聞

頂級雜志Science使用Milo發現一群神奇的細胞亞群

2018/10/08

1853年,悉尼懷特在他的經典?胃回憶錄?中寫道:“…在我和那個人腦先生之間,建立了一套雙股電線,我可以用這種方法,以最大的方便和最快的速度告訴他當天發生的一切事情,他也可以告訴我他自己的感受和印象?!皬臍v史上看,人們都知道腸道必須與大腦溝通,但是介導腸道-大腦感覺傳導的神經回路和遞質仍然是未知的。

 

最新一期Science發表了來自杜克大學科學家的文章,解決了這一重大科學問題。A gut-brain neural circuit for nutrient sensorytransduction,M. M.Kaelberer et al.,Science361,eaat5236 (2018). DOI:10.1126/science.aat5236

 

作者鑒定了一種腸感覺上皮細胞與迷走神經神經元的突觸。這種細胞被稱為腸內分泌細胞,但它形成神經上皮回路的能力需要一個新的名稱。作者稱之為“neuropod cell。這群細胞形成神經突觸,通過與迷走神經的突觸,將腸腔與腦干連接起來。neuropod cell利用谷氨酸作為神經遞質,在毫秒內從糖中傳遞感官刺激。它們形成的神經回路使腸道能夠迅速地告訴大腦一天中發生的所有事情,這樣他也能理解我們吃什么。


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技術理論基礎:我們對大腦神經回路的理解正隨著具有高度地形和時間精度的分子工具的出現而向前推進。我們對這些工具進行了調整,以便在腸道中使用。單細胞定量PCR和Milo單細胞Westernblot可以評估突觸蛋白。一種單合成狂犬病病毒揭示了神經回路的突觸。神經回路在體外通過與微型腸器官或純化的腸內分泌細胞共同培養的結狀神經元進行再通。這個系統,再加上光遺傳學和全細胞膜片鉗記錄,幫助決定了傳導的速度。雙神經電生理學,連同光激發和沉默,幫助揭示了在體內電路的神經傳遞特性。通過受體藥理學和一種名為iGluSnFR的熒光報告揭示了潛在的神經遞質。

原文:RATIONALE: Our understanding of brain neuralcircuits is being propelled forward by the emergence of molecular tools thathave high topographical and temporal precision.We adapted them for use in thegut. Single cell quantitative real-time polymerase chain reaction and single-cell Western blot enabled the assessmentof synaptic proteins. A monosynaptic rabies virus revealed theneural circuits synapse. The neural circuitwas recapitulated in vitro by using nodose neurons cocultured with either minigutorganoids or purified enteroendocrine cells. This system, coupled tooptogenetics and whole-cell patch clamp recording, served to determine the speedof transduction. Whole-nerve electrophysiology, along with optical excitation andsilencing, helped to uncover the neurotransmission properties of the circuit invivo. The underlying neurotransmitter was revealed by using receptorpharmacology and a fluorescent reporter called iGluSnFR.



Milo單細胞western blot結果

1. 單細胞western blot分析神經突觸關鍵蛋白Synapsin1


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2. 單細胞western blot定量陽性細胞數量

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