研究人员开发了一种选择性化学遗传学执行器来快速控制神经元活动和行为

化学遗传学是神经科学的一个相当新的领域，它探索使用合成受体和选择性配体来暂时激活或停用特定的大脑区域。这些受体也称为 DREADD(由设计药物独家激活的设计受体)。DREADD 现在广泛应用于神经科学和生物学领域，以暂时改变神经活动和行为。

到目前为止，DREADD 实现中最常用的化学遗传学执行器是氯氮平-N-氧化物 (CNO)。虽然它有时在神经科学研究中被证明是有价值的，但这种执行器有许多缺点和局限性，包括动作缓慢和可能与其代谢为氯氮平相关的副作用，氯氮平是一种不同的执行器，已被发现具有广泛的脱靶作用影响。

考虑到这一点，日本国立放射线科学研究所和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员最近推出了去氯氯氮平(DCZ)，这是一种新的化学遗传学促动器，其作用迅速、选择性强、亲和力高、代谢稳定且对大脑有影响。 -可穿透。这种新的执行器在《自然神经科学》杂志上发表的一篇论文中提出，最终可用于快速诱导动物甚至人类的工作记忆和行为的可逆变化。

“我们研究了 DCZ 作用的选择性和快速性，”领导这项研究的研究人员之一 Takafumi Minamimoto 告诉 MedicalXpress。“我们首先向大脑内局部表达 DREADD 的动物注射放射性标记的 DCZ，并用正电子发射断层扫描 (PET) 对它们进行扫描。”

南本和他的同事在小鼠和猴子身上测试了他们设计的化学遗传学执行器。他们使用两种技术记录了注射 DCZ 后动物的神经活动：小鼠的双光子钙成像和猴子的电生理学。

注射的 DCZ 迅速渗透到动物的大脑中，选择性地结合并占据 DREADD。此外，研究人员发现，全身注射极低剂量的 DCZ 会在几分钟内增加表达兴奋性 DREADD 的神经元的活性，这是使用以前设计的化学遗传学执行器(例如 CNO)从未实现的。