36、利用光遗传学技术评估体内结肠敏感性

利用光遗传学技术评估体内结肠敏感性

一、背景与原理

结肠传入神经的测序研究不仅支持了相关发现，还揭示了结肠传入神经亚群在分子表型上的复杂性，仅基于基因表达就发现了七个不同的簇。此外，结肠上皮细胞也直接参与了对机械刺激的电生理和行为反应。为了解开病理条件下内脏疼痛的机制，并找到最佳治疗靶点，我们需要了解特定细胞群（神经元和非神经元）如何对结肠直肠扩张（CRD）诱导的内脏运动反应（VMR）产生或抑制作用。

光遗传学结合了基因和光学技术，能够以时空精确性兴奋或抑制基因定义的细胞。其中，兴奋性视蛋白通道视紫红质 - 2（ChR2）是一种由蓝光（约 470 nm）激活的阳离子通道，开放时会导致去极化；而抑制性视蛋白古紫质（Arch）是一种由黄光（约 575 nm）激活的质子泵，会引起超极化。多项研究表明，激活表达 ChR2 的感觉神经元可以在小鼠中引发伤害感受行为。例如，激活表达 TRPV1 的结肠传入神经中的 ChR2 会产生 VMR，对膀胱传入神经的选择性光刺激揭示了感觉传入亚群对膀胱疼痛和排尿功能的不同调节作用。相反，对膀胱传入神经的光抑制已被证明可以抑制 VMR。此外，激活结肠上皮细胞中的 ChR2 也会产生 VMR，这表明非神经元细胞能够激活内脏传入神经并引发通常与内脏疼痛相关的行为反应。因此，持续使用光遗传学工具结合 VMR 记录，将使研究人员能够理清不同分子亚群（内脏传入神经和非神经元细胞群）在正常和病理条件下对内脏疼痛的相对贡献。

二、实验材料

2.1 激光/气球装置材料

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材料名称	具体要求