1434章 摸着石头过河 (第2/3页)
背角的电活动,当检测到异常高频放电时,自动释放GABA能激动剂;正常放电时,不释放。“
“但GABA能激动剂怎么局部释放?“汉斯皱眉,“全身给药会穿过血脑屏障,导致镇静、认知障碍。局部给药需要植入泵,感染风险高。“
“不需要外源性药物,“杨平摇头,“我们可以用光遗传学。“
“光遗传学?“曼因斯坦瞪大眼睛,“在灵长类身上?“
“对,“杨平点头,“2016年就有团队在恒河猴的视觉皮层做了光遗传学实验,证明了安全性和可行性。我们的方案是:用病毒载体把光敏感离子通道,比如NpHR,一种氯离子泵,导入M7脊髓背角的抑制性中间神经元。然后用植入式光纤,在检测到异常电活动时,发射黄光激活NpHR,增强局部抑制。“
“这太超前了,“唐顺倒吸一口凉气,“病毒载体、光遗传学、闭环调控,三个技术迭加在一起,任何一个出问题都是灾难。“
“但如果我们不做,“杨平看着他,“M7可能会在恢复运动功能的同时,承受慢性疼痛的折磨。你愿意看到它一边走路,一边痛得发抖吗?没有在分子层面提出有效解决方法之前,这是最好的方法。“
唐顺张了张嘴,没有说话。
韦伯打破了沉默:“杨教授,你的方案在理论上是成立的。但光遗传学在灵长类脊髓中的应用,还没有先例。我们需要做大量的预实验,验证病毒载体的靶向性、光刺激的深度、和长期安全性。“
“我知道,“杨平说,“所以我们分两步走。第一步,体外验证,在M7的脊髓切片上,测试病毒载体的转染效率和光刺激的效果。第二步,如果体外成功,再在M7身上做体内实验。“
“时间上呢?“伊娃问,“按照你的时间线,我们最多还有两到三周的时间窗。“
“体外验证需要一周,“杨平算了算,“如果成功,体内实验需要两到三天准备,一周内可以完成植入。刚好赶上。“
“如果失败呢?“曼因斯坦问。
杨平沉默了几秒钟,然后说:“那就用备选方案,鞘内注射巴氯芬,一种GABA_B受体激动剂。效果不如光遗传学精准,但可以全身性增强抑制性调控。副作用是肌张力降低,可能影响运动恢复。“
“所以光遗传学是A方案,巴氯芬是B方案,“韦伯总结,“我同意这个计划。但有一个条件,体外验证必须由我亲自来做,光遗传学是我的老本行,我在海德堡的时候做过类似的实验。“
“好,“杨平点头,“韦伯教授负责体外验证,伊娃负责闭环传感器升级,莉娜负责数据分析模型,汉斯负责病毒载体和光纤制备。唐顺,你协调所有资源,确保一周内出结果。“
“明白!“
体外验证开始。
韦伯亲自主刀,从M7的脊髓损伤区取了一小块组织,大约两立方毫米,放在冰冷的人工脑脊液中,切成了三百微米厚的薄片。这些薄片被转移到培养皿中,保持存活状态,可以持续记录电生理活动四到六个小时。
病毒载体是AAV9-hSyn-NpHR-EYFP,一种经过改造的腺相关病毒。AAV9对神经元有高度的嗜性,hSyn启动子确保NpHR只在神经元中表达,EYFP作为荧光标记,方便在显微镜下观察转染效率。
韦伯把病毒溶液滴在脊髓切片上,孵育两个小时。然后用PBS冲洗三遍,放在共聚焦显微镜下观察。
“转染效率,“他调整着焦距,“大约百分之三十五。“
“百分之三十五,“曼因斯坦在旁边记录,“够吗?“
“理论上,脊髓背角的抑制性中间神经元占总神经元数量的百分之二十到三十。百分之三十五的转染效率,意味着大部分抑制性神经元都能被靶向,足够了。“
下一步是电生理验证,韦伯把一片转染过的脊髓切片放到电生理记录槽中,用玻璃微电极记录背角神经元的自发放电。同
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