大脑中的神经递质水平可以表明大脑健康状况和阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病。然而，保护性的血脑屏障(BBB)使得将能够检测这些小分子的荧光传感器运送到大脑变得困难。现在，研究人员在《ACS中央科学》杂志上撰文，展示了一种包装这些传感器的方法，使其易于通过老鼠的血脑屏障，从而改善了大脑成像。随着进一步的发展，这项技术可以帮助推进阿尔茨海默病的诊断和治疗。
神经递质水平随着年龄的增长而下降是很常见的，但神经递质三磷酸腺苷(ATP)水平低可能是阿尔茨海默病的一个迹象。为了测量大脑中ATP的位置和数量，研究人员利用一种叫做适体的DNA片段开发了荧光传感器，当它们与目标分子结合时就会发光。将这些传感器从血液输送到大脑的方法已经开发出来，但大多数都含有合成成分，不能轻易穿过血脑屏障。
为了开发用于实时脑成像的传感器，Yi Lu和他的同事将ATP适体传感器封装在被称为外泌体的脑细胞来源的微观囊泡中。他们在血脑屏障的实验室模型和阿尔茨海默病的小鼠模型中测试了这种新的传感器传递系统。
血脑屏障实验室模型由一层内皮细胞在含有脑细胞的溶液上组成。研究人员装载传感器的外泌体在穿过内皮屏障并将荧光传感器释放到脑细胞中时，效率几乎是传统传感器传递系统的四倍。他们通过测量观察到的atp结合诱导的荧光水平证实了这一点。
接下来，Lu的团队给阿尔茨海默病的小鼠模型注射了装载传感器的外泌体或自由漂浮的卸载传感器。通过测量小鼠的荧光信号，研究人员发现，自由漂浮的传感器主要停留在血液、肝脏、肾脏和肺部，而通过外泌体传递的传感器则积聚在大脑中。
在阿尔茨海默病的小鼠模型中，外泌体传递的传感器识别了ATP在大脑不同区域的位置和浓度。具体来说，他们在海马体、大脑皮层和大脑下带区域观察到低水平的ATP，这是该疾病的前兆。研究人员说，他们的外泌体负载的atp反应传感器显示出非侵入性脑成像的前景，并且可以进一步开发用于制造一系列临床相关神经递质的传感器。
更多信息:通过血脑屏障传递DNA适体揭示阿尔茨海默病小鼠模型不同脑区ATP的异质性减少，ACS中央科学(2024)。DOI: 10.1021 / acscentsci。4c00563期刊信息:美国化学学会提供的ACS中央科学引文:改善阿尔茨海默病成像，与荧光传感器(2024年，7月31日)检索于2024年7月31日https://medicalxpress.com/news/2024-07-alzheimer-disease-imaging-fluorescent-sensors.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
