大脑细胞代谢研究的重要发现

ajun

康奈尔大学的生物物理学专家通过发现大脑将染料转变成神经元的能量机理的一项关键的亚显微信息，从而对大脑细胞代谢有了新的了解。这些发现将使神经学专家更好地解释正电子发射断层扫描（PET）和一种特殊的磁共振成像（MRI）检测等诊断性检测获得的信息。研究的结果公布在7月1日的 Journal of Biological Chemistry上。

    这项发现揭示出了多年来一直被遗漏的细胞代谢的关键信息片段——化合物beta-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH，还原型辅酶，生物通网站注)在线粒体中如何反应。研究人员发现一些NADH分子与线粒体中的其他分子结合在一起，而一些则以两种不同的构型游离着。NADH的结合和游离是否会影响它在诊断检测中发射荧光的情况呢？由于不知道这些信息，研究人员错误估计了神经细胞中的放射量。

    Vishwasrao能够根据分子在毫微米内旋转与否、旋转的频率来区别结合态和游离态的NADH分子。他利用了一项由Ahmed Heikal开发出的技术。

    NADH 的浓度一直被作为细胞代谢的一个指示剂，但是有害水平的紫外线是诊断检测中诱导荧光所需的。Webb和同事在几年前设计出了一种能够用短的、强激光脉冲的无害红外线代替紫外光的技术。这种叫做muti-photon laser scanning microscopy（MPLSM）的技术使Vishwasrao研究组能够在控制氧饱和水平而不损伤细胞的情况下测量出细胞中的NADH水平。 MPLSM能够同时显现出NADH分子在一毫微米内的定向如何变化。

    研究的结果表明未结合的NADH分子旋转的更快，并且因此比结合态的NADH分子更快失去它们的荧光。而且，一个结合态的NADH分子发出的荧光的亮度是10个游离分子的总亮度（生物通记者杨淑娟）。