用于评估啮齿动物和人类脑组织中行为素聚合状态的基于时间的荧光光谱分析

细胞骨质蛋白作用素涉及多种细胞功能，包括结构支持、细胞传输、细胞动力和分裂。Actin 以两种形式以均衡形式发生：单体球状作用素 （G-actin） 和聚合丝作用素 （F-actin）。actin的聚合状态（其G-和F-形式之间的互通）的快速变化导致快速的丝组装和拆卸，并成为其细胞生理学调控作用的基础。Actin是神经元细胞骨结构的主要组成部分，影响广泛的神经元功能^1，2。值得注意的是，细胞球菌的作用是突触终端结构平台的组成部分。因此，它是突触形态形成和生理学的主要决定因素，在控制突触^3、4、5的大小、数量和形态方面起着基础性作用。特别是，动态作用聚合-去聚合是与记忆和学习过程背后的突触可塑性相关的突触重塑的关键决定因素。事实上，前突性（如神经递质释放^{6，7，8，9，10）}和后突体功能（可塑性相关的动态改造11，12，13，14）都严重依赖于在细胞细胞细胞顿的聚合状态的动态变化。

在生理条件下，F-actin水平通过多式联运途径进行动态和严格调节，包括后翻译修饰^4、15、16以及活性结合蛋白（ABPs）4、17。ABP 可以影响多个级别的活性动力学（如启动或抑制聚合、诱导丝分枝、将细丝分离到较小的碎片、促进去聚合和防止脱聚），并依次在对各种细胞外信号敏感的严格调制控制下^{18、19、20。}这种多层次的监管检查要求对突触细胞细胞细胞的活性动力学进行严格监管，在基础和活动诱发状态下对神经元生理学的前期和后突触方面进行微调。

鉴于行为素在神经元生理学中的重要作用，一些研究提供了证据，证明行为动力学的改变与各种神经系统疾病有关，包括神经退化、心理疾病以及神经发育疾病^{3、21、22、23、24、25、26、27}等。然而，尽管大量的研究数据表明作用在神经元生理学和病理生理学中的关键作用，但在对行为动力学的理解上，特别是在突触细胞细胞细胞学方面，仍然存在着重大差距。需要更多的研究来更好地了解神经元作用及其在病理条件下的改变。在这方面，一个主要的重点领域是评估作用物聚合状态。有西方印迹为基础的商业套件（G-Actin/F-Actin在体内测定生化套件;赛托斯凯尔顿SKO BK037^28，29）和自制的检测评估F-actin水平⁶。然而，由于这些需要F-actin和G-actin的生化分离，并且由于它们随后的定量基于免疫凝固协议，因此它们可能非常耗时。我们这里报告一个荧光光谱为基础的检测，改编自先前的研究³⁰与修改，可用于评估F-actin的基础水平，以及其组装拆解的动态变化。值得注意的是，我们已经有效地修改了原来的协议，要求样品适合1 mL的cuvette到目前的96井板格式。因此，修改后的方案显著减少了检测所需的组织/样本量。此外，我们提供证据表明，该协议不仅适用于脑组织同质化，还适用于细胞下部分，如分离突触终端（突触体和突触体）。最后，该检测可用于刚解剖的啮齿动物脑组织和长期储存的死后人类大脑样本。值得注意的是，虽然测定是在神经元环境中呈现的，但它可以适当地扩展到与之相关的其他细胞类型和生理过程。