Bertin：如何应对神经系统科学多方面的挑战- 大数跨境

进科驰安

2019-11-07

导读：Precellys助力神经科学

神经系统的结构和功能性研究，又被称作神经系统科学，是一个可以使人类希望和幻想具体化的科研领域，它不仅仅用来治疗疾病，也会提高人类的能力。尽管拉蒙-卡哈尔在19世纪初提出神经组织学说，也做了很多研究，但完全研究神经系统需要很长的过程。神经科学也是一个跨学科性的研究领域，研究者需要从研究分子水平现象到整个生物体的研究，例如神经元之间的相互作用以及神经元与神经胶质的相互作用。因此，对于神经科学家来说，他们面临多种多样的挑战。

因此，法国Bertin公司提供了一系列产品、耗材、试剂来帮助神经科学家的研究。

首先，Precellys生物样品研磨器可以用来制备样品，用于分子实验下游分析。这里用Precellys研磨脑组织提取RNA举例说明；此外第二个研究案例我们使用Bertin公司ELISA试剂盒定量病人血浆样品的神经元标记物；第三个研究案例我们使用Incellis智能成像系统快速精确测量视网膜层厚度。

Application note 1：小鼠脑中神经元信号分子mRNA的表达研究

Application note 2：小儿偏头疼患者血浆中CGRP的检测

Application note 3：老鼠视网膜层厚度的检测

Application note 1: 小鼠脑中神经元信号分子mRNA的表达研究

最近一些研究证据表明，破坏肠道微生物构成会影响精神健康。一些研究人员表明肠道微生物可能通过神经元、新陈代谢、内分泌和免疫途径来调节脑部功能，但目前之间的联系还不清楚。

抗生素诱导会短期造成肠道微生物的紊乱，我们可以用来研究肠道微生物与脑之间的联系。在这个研究中，对小鼠口服混合抗生素（氨苄青霉素、美罗培南、新霉素、杆菌肽、万古霉素），处理11天，之后使用Precellys组织研磨器对小鼠脑组织研磨，检测小鼠脑中几个神经元信号分子mRNA的表达。

实验材料及程序

裂解管为CK14 2ml P000912-LYSK0-A，裂解液为1ml Qiazol裂解液；使用Precellys 24，转速6500rpm，2个循环，每个循环研磨20s，间歇5s。RNA提取使用Qiagen试剂盒，RT-PCR使用Mastercycler，qPCR使用LightCycler 480。

实验结果

抗生素处理改变了脑部一些神经元分子表达水平，如图所示，

AB为抗生素处理组，VEH为对照组，分别检测了BDNF(脑源性神经营养因子)、GRIN2B（天冬氨酸受体亚基）、SLC6A4（羟色胺转运体）在A组（中间前额大脑皮层）、B组（海马体）、C组（扁桃体）、D组（下丘脑）4个部位里表达水平的变化。

结论

Precellys组织研磨器加上正确的裂解kit和合适的参数，可以研磨小鼠脑部不同位置例如（中间前额大脑皮层、海马体、扁桃体、下丘脑），并检测mRNA表达水平的变化。使用混合抗生素短期处理小鼠可以改变脑组织中一些神经元分子的表达水平。

Application note 2: 小儿偏头疼患者血浆中CGRP的检测

偏头疼是一种可复发的疾病，对光、声音和运动非常敏感，也是一个造成残疾的主要原因。

很少有研究针对小儿偏头疼的药物，而且大多数小儿偏头疼患者不能清楚描述自己的症状，所以找到一个生物标记物对指导偏头疼的治疗至关重要。

CGRP（降钙素相关基因肽）是一种已经被证实在成人偏头疼患者中的生物标记物，它能够引起血管膨胀。与正常人相比，在偏头疼的成人患者中，CGRP的水平明显高很多，此外在偏头疼发作时，无论成人还是小儿偏头疼患者，血浆里CGRP的水平都会增高。

本研究中学者通过检测抗偏头疼药物和血浆中CGRP水平来研究CGRP是否为小儿偏头疼的生物标记物。

实验材料

雇佣了120个儿科人员，其中都没有服用过抗头疼药物，其中68名为偏头疼患者（M），30名为非偏头疼头疼患者（H），22名为无头疼症状对照（C）。每个人员都抽取3ml血液样品。血液样品2000rpm离心15分钟获得血浆样品，储存在-80℃。CGRP ELISA kit（Cat No.A05481,Bertin）。

实验结果

如图1所示，偏头疼患者血浆中的CGRP水平（M-NA）要明显高于非偏头疼头疼患者和无头疼患者，偏头疼过程中CGRP水平（M-A）对比M-NA也有一个明显升高。

使用抗偏头疼药物之后，对比CGRP含量的变化，如表1所示，

有些药物服用之后CGRP含量明显降低，Topiramate服用之后CGRP却明显升高。

结论

本研究表明血浆中CGRP可以作为一个潜在生物标记物，可以帮助区分小儿科患者是否为偏头疼。Topiramate服用之后CGRP升高也可以说明CGRP可以作为一个分类小儿偏头疼患者的生物标记物。这些研究对一些不能清楚描述自己症状的小儿患者有很大帮助。

Bertin公司的CGRP ELIS kit可以精确检测人血浆样品中CGRP的含量。

Application note 3: 老鼠视网膜层厚度的检测

哺乳类动物的视网膜分为10层。视网膜由视网膜里面的神经节细胞和视网膜外面的视杆细胞和视锥细胞构成。从里到外，视网膜层数被分为内极限膜（ILM）、神经纤维层（NFL）、神经节细胞层（GCL）、内网层（IPL）、内核层（INL）、外网层（OPL）、外核层（ONL）、外界膜（ELM）、视杆和视锥内外段（IS/OS）、视网膜色素上皮细胞（RPE），如图1所示。视网膜层厚度的检测对于视网膜解剖研究至关重要，特别对于药物试验，这里推荐使用Incellis细胞智能成像系统来测量视网膜层的厚度。