犹他大学的科学家开发了一系列基因工程小鼠，有望为癫痫、阿尔茨海默病和其他疾病的新研究打开大门。
老鼠携带蛋白质标记物，这些标记物会根据不同的钙水平改变荧光的程度。这将允许以新的方式研究许多细胞类型，包括称为星形胶质细胞和小胶质细胞的细胞。
“这打开了理解大脑如何工作的可能性，”人类遗传学研究员、该研究的资深作者彼得特维迪克博士说。
这项研究于2014年8月14日发表在世界领先的神经科学杂志《神经元》上。这项工作是犹他大学大脑研究所的几个实验室参与的三年研究的结果。第一作者是J. Michael Gee，目前正在大学攻读生物工程学士学位和研究生学位。
“我们真的处于团队科学时代，”生物工程教授、大脑研究所执行主任、该研究的通讯作者约翰怀特博士说。
有了新的小鼠系列，科学家可以使用基于激光的荧光显微镜来研究活体小鼠神经胶质细胞中的钙指示剂，无论是在麻醉状态下还是清醒状态下。之所以研究钙，是因为它是人体内重要的信号分子，可以揭示大脑的运行情况。
利用这种方法，科学家们基本上在工作大脑中创造了一个窗口来研究神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞之间的相互作用。
怀特说：“我们相信，这将为我们提供治疗癫痫以及大脑免疫系统如何工作的新见解。
据估计，在300万患有癫痫的美国人中，约有三分之一缺乏足够的治疗方法来治疗这种疾病。
在描述与其他大学研究人员和药理学和毒理学教授的长期合作时，凯伦威尔考克斯博士说：“我们认为神经胶质细胞在癫痫中会失败。我们需要做的是找出哪些星形胶质细胞参与了这种疾病。”
预计这项研究将导致新的药物类别。
追踪小胶质细胞内钙变化的能力也将为研究脑炎症性疾病开辟可能性。科学家说，每一种神经系统疾病，包括多发性硬化症和阿尔茨海默病，似乎都含有炎症成分。
“以前不可能进行实时成像和监测小胶质细胞的活动和炎症反应，”Tvrdik说，尤其是在活体动物中。过去，研究人员使用合成染料来研究死后组织，或者依靠侵入性方法。
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