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【OD体育官方网站】人类大脑纺锤形神经元转录图谱获解析激光显微切割技术功不可没

发布时间:2021-10-10 01:01:03人气:
本文摘要:中科院昆明动物研究所日前宣告,该所宿兵研究组与中南民族大学中国人类脑库中心积极开展合作,利用激光显微镜切割成和微量样本RNA测序技术,解析了源于人脑前扣带回纺锤形神经元的mRNA图谱。

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中科院昆明动物研究所日前宣告,该所宿兵研究组与中南民族大学中国人类脑库中心积极开展合作,利用激光显微镜切割成和微量样本RNA测序技术,解析了源于人脑前扣带回纺锤形神经元的mRNA图谱。该项目获得中科院先导专项和国家自然科学基金委重点项目的资助,涉及成果已公开发表于国际著名神经生物学刊物《CerebralCortex》上。

项目讲解研究指出,旧大陆猴、猿类和人类等灵长类大脑演化出有一类新的神经细胞,称作纺锤形神经元(VEN),人类大脑中的VEN数量是最多,但在新大陆猴等更加完整的灵长类中则没这类神经元不存在。神经生物学家猜测VEN有可能参予人类社会理解能力等的高级理解功能,但由于VEN在大脑中产于的局限(仅有集中于产于于前脑岛和前扣带回两个脑区)以及技术上的局限性,人们对VEN的清楚功能完全一无所知。

因此,建构该类细胞的mRNA图谱是理解细胞功能的一个最重要基础性工作。宿兵研究组利用激光显微镜切割成和微量样本RNA测序技术,找到了300多个VEN特异传达增高或减少的基因,并检验了4个新的VEN标记基因。

对mRNA组数据的更进一步分析找到,这些基因与VEN的形态发育(如树突分支和髓鞘简化等)和功能(如人类社会情感类疾病等)都密切相关。人类VENmRNA图谱的解析,为理解这类在灵长类大脑演化和人类大脑起源中扮演着最重要角色的神经元获取了最重要的基础数据,也为研究人类神经精神疾病(如自闭症等)的发作机制获取了最重要信息。在这项研究中,激光显微镜切割成技术对分离出来细胞、萃取RNA起着了最重要起到。激光显微镜切割成技术发展历程显微镜切割成技术是90年代初发展一起的一门新技术,它需要从的组织切片或细胞涂片上的任一区域内切割成下几百个、几十个同类细胞,甚至是单个细胞,再行展开先前涉及的分子生物学方面的研究如PCR、动态荧光定量PCR、蛋白质组学和其他分析技术。

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显微镜切割成的发展经历了手动必要显微镜切割成、机械辅助显微镜切割成、液压掌控显微镜切割成和激光显微镜切割成4个阶段。激光显微镜切割成平台图片来自徕卡显微镜系统官网1996年,美国国立卫生院国家肿瘤研究所的首次研发出有基于近红外激光熔膜原理的激光捕捉显微镜切割成技术,用作动物细胞的切割成和DNA、RNA分析。

次年,美国ArcturusEngineering公司顺利研制激光捕捉显微镜切割成系统,并构建商品化销售。又过了5年之后,激光捕捉显微镜切割成才在植物研究中顺利应用于,此后这一技术在生物研究中很快发展并被广泛应用。激光显微镜切割成技术可将显微镜下仔细观察到的目标细胞必要用激光放入,与早期技术比起,这种技术具有较慢、非常简单、准确、特异性强劲、准确度低、细胞形态维持完好无损、细胞内分子结构维持原始等优点。

激光显微镜切割成原理目前激光显微镜切割成从激光类型和技术原理上可分成两种,分别是基于近红外激光(810nm波长)的LCM(激光捕捉显微镜切割成)和基于紫外激光(337~355nm波长)的LMD(激光显微镜切割成)两种。前文所提的纺锤形神经元mRNA图谱项目,使用的就是LCM技术。LCM系统还包括长条显微镜、固态红外激光二极管、激光掌控装置、掌控显微镜载物台(相同载玻片)的操纵杆、电耦合照相机及彩色显示器。

用作捕捉目标细胞的热塑膜(乙烯乙酸乙烯酯,EVA)直径一般来说为6mm,悬在半透明的塑料帽上,后者扎与后继实验所用的标准0.5ml离心管相匹配。LCM技术的原理是在的组织切片上方悬着机械臂掌控的搜集管,搜集管的塑料帽表面有一层的热塑膜(其仅次于吸取峰相似红外激光波长),在显微镜下自由选择好目标细胞后,升空的电子红外激光脉冲,瞬间加剧使EVA膜融化与目标细胞接合再行很快凝结。

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接着目标细胞就黏附在塑料帽表面的EVA膜上并随着塑料帽一起拆掉。


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