隨著對tau構象敏感的第一個基因編碼的促進共振能量轉移(FRET)傳感器的誕生,tau蛋白成為一項新技術的焦點,該傳感器監測了活的hela細胞和永生的HT22海馬神經元在藥物治療后,微管(mts)存在和不存在的情況下野生型和病理突變的tau蛋白的構象 12,這個tau-FRET傳感器提供了非常寶貴的定量和定性數據,涉及tau與mts結合的調節、可溶性與不溶性(病理性)tau的比率和如何影響tau的構象以利于非病理形式。

Tau蛋白構象敏感傳感器(CST)在活細胞中的成像
體內動物模型是體外細胞培養模型的補充,動物神經元的活體細胞成像通常使用雙光子顯微鏡進行,這種顯微鏡允許在自然狀態下和在互聯支持網絡的較大環境中觀察功能性神經元的單細胞影像13,通過這種方式,動物體內的活細胞成像產生了變革性,研究者有機會實時可視化的分析細胞動態過程。
此外,單細胞體內成像可對感覺、行為變化和藥物治療過程中的神經元功能反應進行量化13。體內雙光子活細胞成像被應用于尋找抗帕金森(PD)藥物的靶向α-突觸核蛋白的作用機制14,以及評估將胚胎細胞移植到受損成人大腦區域以替換死亡或即將死亡的神經原15-17的可行性和最佳時機、宿主和供體條件。
此外,體內成像可以揭示新的治療方法,MPTP小鼠PD模型活細胞成像顯示,MPTP處理小鼠運動皮質神經元的結構和功能突觸可塑性受多巴胺能神經元選擇性丟失的影響,提高了調控運動皮質特定區域的神經元活動是治療PD相關運動損傷的可行選擇的可能性18。

PD小鼠模型中運動皮質脊柱的動態變化
總結
活體細胞成像技術是研究中樞神經系統疾病和障礙的寶貴工具,它不僅能讓研究者對基本疾病/障礙生物學進行深入的了解,而且能實時了解藥理、遺傳和行為治療干預的功能后果。再加上超分辨率顯微鏡和自動化活細胞成像技術的進步19,我們有很好的機會來關注第一次病理性突觸變化,這種變化可以通過早期治療干預來停止或逆轉。