研究人员点亮了老鼠的大脑，揭示了以前隐藏的易受阿片类药物影响的区域

大脑像迷宫一样蜿蜒曲折，由一个复杂的通道网络组成，信息在其中高速流动，迅速产生思想、情绪和身体反应。大部分信息是由化学信使或神经递质传递的，比如多巴胺和血清素。

尽管经过微调和进化，大脑及其神经递质很容易被劫持化学物质包括羟考酮等阿片类药物、可卡因等精神兴奋剂和酒精。长期使用这些物质中的任何一种都会增强一种分子的活性卡帕阿片受体(KOR)，它活跃在大脑的奖励回路中。KOR激活会产生不安和无法感受到快乐。它在长期吸毒或酗酒后增强的活性在药物滥用中起着至关重要的作用。

KORs已知存在于某些大脑区域特别是那些涉及疼痛处理、奖励和压力反应的受体，但天普大学刘易斯卡茨医学院(LKSOM)的新研究表明，这些受体实际上广泛分布在大脑中。坦普尔大学的研究人员在使用一种名为CLARITY的技术点亮老鼠的大脑后，通过三维荧光成像得出了这一发现。这项研究是第一个应用成像技术来更好地了解整个大脑中阿片受体的三维图像定位。

LKSOM药物滥用研究中心教授、药理学系Lee-Yuan Liu-Chen博士和这项新研究的高级研究员解释说:“通常情况下，我们分部分观察大脑，从而产生二维图像，在这种情况下，我们真的无法看到蛋白质分布的大图。”“但有了CLARITY，我们就能够制作整个大脑的3d图像，作为一个完整的器官，这使我们能够全面暴露KOR的分布。”

这项研究发表在该杂志的网络版上eNeuro．

CLARITY技术渲染大脑组织透明的，使研究人员能够可视化荧光探针连接到感兴趣的蛋白质，在这种情况下是KOR。然后通过共聚焦成像方法检测探针发出的荧光，从而产生特定蛋白质在整个大脑中分布的高度详细的3d图像。

为了更深入地了解KOR在大脑中的定位，Liu-Chen博士及其同事将CLARITY应用于保存下来的小鼠大脑，这些小鼠经过工程改造，在KOR蛋白上表达一种名为tdTomato的荧光标记。在成像时，KOR- tdtomato小鼠大脑的特定区域亮起了明亮的红色阴影，揭示了KOR在整个大脑中的三维分布。研究人员随后检查了脑组织的二维切片，以获得细胞水平上KOR空间定位的详细信息。

大脑切片的三维分析和观察使研究人员能够绘制出KOR表达的具体位置。基于现有的KOR与这些通路相关的知识，他们发现了大量与疼痛和奖励相关的神经束，他们发现了许多以前不知道表达KOR的神经束。

刘晨博士说:“在三维空间中看到KOR，使我们认识到受体在大脑的某些区域表达，超出了之前所描述的区域。”“KOR在这些额外的神经回路中的作用尚不清楚。”该团队现在的主要目标是弄清楚KOR在这些新发现的电路中起了什么作用。

该团队方法的成功本身就意义重大，可能为研究大脑中其他神经递质受体打开大门。KOR和其他阿片受体是g蛋白偶联受体(GPCRs)的类型。“还没有人对GPCR在人体中的分布进行过三维研究大脑刘晨博士说。“我们使用的方法是一个非常有用的工具，可以应用于研究许多不同类型的GPCRs和其他神经束蛋白质。”