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引言部分的重写如下:
章鱼胺(Octopamine, OA)在无脊椎动物体内扮演着至关重要的角色,作为一种单胺类神经递质,其结构与脊椎动物体内的去甲肾上腺素(Norepinephrine)相似,并对多种生理过程如争斗、繁殖和记忆形成等起着调控作用。尽管如此,OA在记忆形成过程中的时空变化及其作用机制仍存在许多未知之处,需要进一步的深入研究。
2024年6月11日,北京大学李毓龙教授团队在《National Science Review》杂志上发表了一篇题为"An octopamine-specific GRAB sensor uncovers a monoamine relay circuitry that enhances aversive learning"的研究文章。该研究利用GRAB探针技术(GPCR-Activation Based Sensor),成功研制出了一种能够特异性检测OA的荧光探针GRABOA1.0(简称OA1.0),并利用转基因果蝇模型,揭示了OA在果蝇的厌恶性学习过程中的时空动态及其关键作用。同时,加州大学伯克利分校的Dr. Yvette E Fisher对该研究进行了评价,并在《Research Highlight》中指出,该研究“创造了一个极具价值的新传感器,并阐明了章鱼胺和多巴胺信号如何相互作用以形成厌恶性学习”。
利用GRAB策略开发的OA1.0探针,是一种具有高度选择性的基因编码荧光探针,能够以极高的灵敏度和时空分辨率监测OA的释放。由于OA与酪胺(Tyramine, TA)在化学结构上的微小差异,使得传统的活体检测方法难以区分它们。然而,OA荧光探针展现出了对OA的高选择性。利用OA1.0,研究人员首次观察到了果蝇学习记忆中心蘑菇体(Mushroom body, MB)在厌恶性学习过程中OA释放的动态变化,并发现这一过程依赖于MB中Kenyon细胞(KC)释放的乙酰胆碱(Acetylcholine, ACh)。
结合之前开发的多巴胺(Dopamine, DA)和乙酰胆碱(ACh)探针,研究揭示了OA顺利获得作用于多巴胺能神经元上的Octβ1R受体,增强了非条件刺激引起的DA释放,从而促进了突触可塑性的变化和厌恶性学习的形成。这项研究不仅开发了一种新型的OA荧光探针,还阐明了OA如何顺利获得影响DA信号来调节厌恶性学习的分子机制,为理解神经递质间的复杂相互作用给予了新的视角。
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