一种基于板的测定法，用于测量急性脑切片中内源性单胺释放

过多的神经系统和精神疾病与单胺类神经递质（多巴胺[DA]，5-羟色胺[5-HT]，去甲肾上腺素[NE]）稳态的失调或维持不足有关^1，2，3。这些疾病包括但不限于抑郁症^1，2，精神分裂症2，焦虑^症2，成瘾⁴，更年期^5，6，7，疼痛⁸和帕金森病³。例如，几种更年期大鼠模型表明，海马体、前额叶皮层和纹状体内单胺失调或减少可能与抑郁和认知能力下降有关，这在经历更年期的女性中可见。这些模型中单胺的失调已经使用HPLC-ECD进行了广泛的检查，尽管这些研究没有区分测量的神经递质含量与神经递质释放^5，6，7。单胺通过^{Ca2 +}依赖性囊泡释放⁹经典地释放到细胞外空间，并通过其各自的质膜再摄取系统（多巴胺转运蛋白，DAT;血清素转运蛋白，SERT;去甲肾上腺素转运蛋白，NET）^10，11循环。相反，数据表明，这些转运蛋白能够释放或排出单胺，因为已知苯丙胺（AMPH）和3，4-亚甲二氧基甲基苯丙胺（MDMA）等滥用药物分别通过其转运蛋白系统释放DA和5-HT12^{，13，14，15，16，17}.因此，对单胺释放动力学的正确机制理解对于开发特定和靶向的药物治疗至关重要。

已经采用了广泛的技术来研究单胺释放，例如快速扫描循环伏安法（FSCV）¹⁸，体内微透析¹³，成像¹⁹，放射性标记的单胺预孵育²⁰，光遗传学，以及最近的遗传编码荧光传感器和光度测定^法21，22.FSCV和体内微透析是用于研究单胺释放的主要技术。FSCV用于研究刺激的DA在急性脑切片和体内的胞吐释放²³。由于FSCV使用电极来刺激或唤起释放，因此神经递质释放的主要来源是^{Ca2 +}依赖性囊泡释放^{18，24，25，26，27，28，29，30，31}.体内微透析与HPLC相结合，使用放置在感兴趣大脑区域的探针测量细胞外神经递质水平的变化^13，32。与FSCV类似，体内微透析的一个主要限制是难以确定神经递质释放的来源：^{Ca2 +}依赖性囊泡释放或转运蛋白依赖性。值得注意的是，这两种方法都可以直接测量单胺释放。通过光遗传学的最新进展，研究表明，在短时间内检测到5-HT和DA释放，具有精致的细胞类型特异性^21，22。然而，这些策略需要复杂而昂贵的技术和设备，并间接测量单胺释放，特别是通过单胺与受体结合。此外，放射性标记的单胺也用于研究单胺动力学。放射性标记的单胺可以预加载到各种模型系统中，例如异源细胞过度表达每个单胺转运蛋白^{20，33，34，35，36，37，38，39，40}，原代神经元²⁰，突触体^{33，39，41，42}，和急性脑切片^43，44。然而，放射性对实验者造成潜在的伤害，并且氚标记的分析物可能无法忠实地概括内源性单胺动力学^45，46。超聚变系统与HPLC-ECD等离线检测方法相结合，允许从多个组织来源检测单胺。在这里，该协议提供了一种优化和低成本，简单和精确的方法，使用急性脑切片直接测量内源性基底和刺激的单胺释放。

急性脑切片允许测试机械假设，主要是因为它们保留了体内解剖学微环境，并保持完整的突触^47，48，^{49，50，51，52}。在一些研究中，急性脑切片或切碎的脑组织已与使用KCl刺激^{Ca2 +}介导的释放的超融合技术结合使用^{53，54，55，56}。超聚变系统对于推进该领域对神经递质释放机制（包括单胺）的理解至关重要。然而，这些系统相对昂贵，可用于组织分析的腔室数量从4-12不等。相比之下，这里介绍的方法价格低廉，可以测量48个组织样品，并且可以改进以使用多达96个组织样品。48孔板内的每个孔都包含组织支架，这些组织支架使用过滤器将释放的产物从组织中分离出来，然后通过HPLC-ECD收集和分析释放的单胺。重要的是，该方法允许在用调节单胺释放的药理剂治疗后，同时测量来自不同大脑区域（如前额叶皮层，海马体和背纹状体）的5-HT，DA和NE释放。因此，实验者可以使用廉价的多孔系统回答多个问题，该系统增加了测试样品的数量，从而减少了使用的动物数量。