35、外周神经节与内脏痛研究的前沿技术

外周神经节与内脏痛研究的前沿技术

1 外周神经节体内钙成像技术

1.1 技术背景与优势

躯体感觉始于外周神经系统神经元的激活，动作电位会向中枢的外周神经节传播，最终到达脊髓和中枢神经系统。传统研究方法，如体外电生理学和体外钙成像，虽有各自优势，但也存在局限性。体外电生理学实验通量低，且体外环境与神经节内环境差异大；体外钙成像虽通量较高，但同样需要提取和分离神经节。而体内电生理记录虽能提供良好的时间分辨率，但也是低通量技术。

体内钙成像技术则为研究完整的外周神经节提供了新途径，能让研究人员一次观察数百个神经元，克服了传统方法的局限。

1.2 基因编码钙指示剂（GECI）的应用

为了观察外周神经节的钙动态，我们采用了生物技术人员开发的GECI，特别是GCaMP。GCaMP是一种由肌球蛋白轻链激酶结构域（M13）与绿色荧光蛋白（GFP）的N端融合，C端融合钙结合钙调蛋白（CaM）的蛋白质。

当没有钙结合CaM时，工程化的GFP荧光较弱；而钙结合CaM会导致GFP构象改变，使M13和CaM结构域靠近，从而使蛋白质去质子化，产生高荧光活性。

随着技术的发展，GCaMP经历了多次优化，从最初不稳定的GCamp1，到后来的GCaMP2、GCamp3、GCaMP5和GCaMP6，信号噪声比和灵敏度都不断提高。我们在研究中选择了GCaMP3和GCaMP6，并通过在Pirt启动子下表达cre的小鼠品系，将这些工程化蛋白质特异性地表达在外周神经节的神经元中。

1.3 成像实验准备

• 小鼠准备 ：选择3个月或以上的小鼠，通过