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Bertin：如何應(yīng)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)多方面的挑戰(zhàn)
神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能性研究，又被稱作神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)，是一個(gè)可以使人類希望和幻想具體化的科研領(lǐng)域，它不僅僅用來(lái)治療疾病，也會(huì)提高人類的能力。盡管拉蒙-卡哈爾在19世紀(jì)初提出神經(jīng)組織學(xué)說(shuō)，也做了很多研究，但*研究神經(jīng)系統(tǒng)需要很長(zhǎng)的過(guò)程。神經(jīng)科學(xué)也是一個(gè)跨學(xué)科性的研究領(lǐng)域，研究者需要從研究分子水平現(xiàn)象到整個(gè)生物體的研究，例如神經(jīng)元之間的相互作用以及神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)的相互作用。因此，對(duì)于神經(jīng)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，他們面臨多種多樣的挑戰(zhàn)。
因此，法國(guó)Bertin公司提供了一系列產(chǎn)品、耗材、試劑來(lái)幫助神經(jīng)科學(xué)家的研究。
首先，Precellys生物樣品研磨器可以用來(lái)制備樣品，用于分子實(shí)驗(yàn)下游分析。這里用Precellys研磨腦組織提取RNA舉例說(shuō)明；此外第二個(gè)研究案例我們使用Bertin公司ELISA試劑盒定量病人血漿樣品的神經(jīng)元標(biāo)記物；第三個(gè)研究案例我們使用Incellis智能成像系統(tǒng)快速準(zhǔn)確測(cè)量視網(wǎng)膜層厚度。
Application note 1：小鼠腦中神經(jīng)元信號(hào)分子mRNA的表達(dá)研究 Application note 2：小兒偏頭疼患者血漿中CGRP的檢測(cè) Application note 3：老鼠視網(wǎng)膜層厚度的檢測(cè)
Application note 1: 小鼠腦中神經(jīng)元信號(hào)分子mRNA的表達(dá)研究
近一些研究證據(jù)表明，破壞腸道微生物構(gòu)成會(huì)影響精神健康。一些研究人員表明腸道微生物可能通過(guò)神經(jīng)元、新陳代謝、內(nèi)分泌和免疫途徑來(lái)調(diào)節(jié)腦部功能，但目前之間的聯(lián)系還不清楚。
抗生素誘導(dǎo)會(huì)短期造成腸道微生物的紊亂，我們可以用來(lái)研究腸道微生物與腦之間的聯(lián)系。在這個(gè)研究中，對(duì)小鼠口服混合抗生素（氨芐青霉素、美羅培南、新霉素、桿菌肽、萬(wàn)古霉素），處理11天，之后使用Precellys組織研磨器對(duì)小鼠腦組織研磨，檢測(cè)小鼠腦中幾個(gè)神經(jīng)元信號(hào)分子mRNA的表達(dá)。
實(shí)驗(yàn)材料及程序 裂解管為CK14 2ml P000912-LYSK0-A，裂解液為1ml Qiazol裂解液；使用Precellys 24，轉(zhuǎn)速6500rpm，2個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)研磨20s，間歇5s。RNA提取使用Qiagen試劑盒，RT-PCR使用Mastercycler，qPCR使用LightCycler 480。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 抗生素處理改變了腦部一些神經(jīng)元分子表達(dá)水平，如圖所示，
AB為抗生素處理組，VEH為對(duì)照組，分別檢測(cè)了BDNF(腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子)、GRIN2B（天冬氨酸受體亞基）、SLC6A4（羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體）在A組（中間前額大腦皮層）、B組（海馬體）、C組（扁桃體）、D組（下丘腦）4個(gè)部位里表達(dá)水平的變化。
結(jié)論 Precellys組織研磨器加上正確的裂解kit和合適的參數(shù)，可以研磨小鼠腦部不同位置例如（中間前額大腦皮層、海馬體、扁桃體、下丘腦），并檢測(cè)mRNA表達(dá)水平的變化。使用混合抗生素短期處理小鼠可以改變腦組織中一些神經(jīng)元分子的表達(dá)水平。
Application note 2: 小兒偏頭疼患者血漿中CGRP的檢測(cè)
偏頭疼是一種可復(fù)發(fā)的疾病，對(duì)光、聲音和運(yùn)動(dòng)非常敏感，也是一個(gè)造成殘疾的主要原因。 很少有研究針對(duì)小兒偏頭疼的藥物，而且大多數(shù)小兒偏頭疼患者不能清楚描述自己的癥狀，所以找到一個(gè)生物標(biāo)記物對(duì)指導(dǎo)偏頭疼的治療至關(guān)重要。
CGRP（降鈣素相關(guān)基因肽）是一種已經(jīng)被證實(shí)在成人偏頭疼患者中的生物標(biāo)記物，它能夠引起血管膨脹。與正常人相比，在偏頭疼的成人患者中，CGRP的水平明顯高很多，此外在偏頭疼發(fā)作時(shí)，無(wú)論成人還是小兒偏頭疼患者，血漿里CGRP的水平都會(huì)增高。
本研究中學(xué)者通過(guò)檢測(cè)抗偏頭疼藥物和血漿中CGRP水平來(lái)研究CGRP是否為小兒偏頭疼的生物標(biāo)記物。
實(shí)驗(yàn)材料 雇傭了120個(gè)兒科人員，其中都沒(méi)有服用過(guò)抗頭疼藥物，其中68名為偏頭疼患者（M），30名為非偏頭疼頭疼患者（H），22名為無(wú)頭疼癥狀對(duì)照（C）。每個(gè)人員都抽取3ml血液樣品。血液樣品2000rpm離心15分鐘獲得血漿樣品，儲(chǔ)存在-80℃。CGRP ELISA kit（Cat No.A05481,Bertin）。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 如圖1所示，偏頭疼患者血漿中的CGRP水平（M-NA）要明顯高于非偏頭疼頭疼患者和無(wú)頭疼患者，偏頭疼過(guò)程中CGRP水平（M-A）對(duì)比M-NA也有一個(gè)明顯升高。
使用抗偏頭疼藥物之后，對(duì)比CGRP含量的變化，如表1所示，
有些藥物服用之后CGRP含量明顯降低，Topiramate服用之后CGRP卻明顯升高。
結(jié)論 本研究表明血漿中CGRP可以作為一個(gè)潛在生物標(biāo)記物，可以幫助區(qū)分小兒科患者是否為偏頭疼。Topiramate服用之后CGRP升高也可以說(shuō)明CGRP可以作為一個(gè)分類小兒偏頭疼患者的生物標(biāo)記物。這些研究對(duì)一些不能清楚描述自己癥狀的小兒患者有很大幫助。 Bertin公司的CGRP ELIS kit可以準(zhǔn)確檢測(cè)人血漿樣品中CGRP的含量。
Application note 3: 老鼠視網(wǎng)膜層厚度的檢測(cè) 哺乳類動(dòng)物的視網(wǎng)膜分為10層。視網(wǎng)膜由視網(wǎng)膜里面的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和視網(wǎng)膜外面的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞構(gòu)成。從里到外，視網(wǎng)膜層數(shù)被分為內(nèi)極限膜（ILM）、神經(jīng)纖維層（NFL）、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層（GCL）、內(nèi)網(wǎng)層（IPL）、內(nèi)核層（INL）、外網(wǎng)層（OPL）、外核層（ONL）、外界膜（ELM）、視桿和視錐內(nèi)外段（IS/OS）、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（RPE），如圖1所示。視網(wǎng)膜層厚度的檢測(cè)對(duì)于視網(wǎng)膜解剖研究至關(guān)重要，特別對(duì)于藥物試驗(yàn)，這里推薦使用Incellis細(xì)胞智能成像系統(tǒng)來(lái)測(cè)量視網(wǎng)膜層的厚度。
實(shí)驗(yàn)材料 Incellis細(xì)胞智能成像系統(tǒng)；檢測(cè)APP；老鼠視網(wǎng)膜組織切片（β-tubulin染色）、核（Hoechst染色）。 實(shí)驗(yàn)程序 1.獲取組織切片的圖片；2.點(diǎn)擊開始檢測(cè)APP；3.畫測(cè)量線；4.直接讀數(shù) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 以下視網(wǎng)膜層的厚度都可以檢測(cè)：RPE為4um；IS/OS為38um；ONL為46um；OPL為9um。這些測(cè)定的結(jié)果與文獻(xiàn)中都是一致的。 結(jié)論 Incellis細(xì)胞智能成像系統(tǒng)加上檢測(cè)APP可以完成對(duì)視網(wǎng)膜層厚度準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。使用這個(gè)方法，可以快速評(píng)估遺傳突變的影響，環(huán)境影響或者藥物對(duì)細(xì)胞和組織形態(tài)學(xué)的改變，結(jié)果在數(shù)秒之內(nèi)就直接顯示在Incellis的屏幕上。 |
