科學家一直懷疑鐵沉積會導致神經退化疾病,例如帕金森氏癥等,但由于技術方面的缺陷,鐵對于神經的影響從未被觀察到過。而最近,來自法國Bordeaux大學CNRS、西班牙Sevilla大學、INSERM Grenoble神經科學研究所和ESRF的科學家研究了體外產生多巴胺的神經細胞中鐵的分布。
多巴胺是哺乳動物大腦神經細胞間的化學信使。由于多巴胺和鐵能形成穩定復合物,來自Bordeaux的細胞化學成像小組的Richard Ortega認為能通過緩沖多巴胺神經元中的鐵產生一種保護作用,而在帕金森氏癥中該系統可能存在問題。
為了測試以上假設,小組利用了歐洲同步加速輻射器發明的最新納米探針成像裝置,來研究細胞中的元素分布。90納米的分辨率使得科學家可以觀察神經傳遞素內的元素分布。納米探針通過聚焦強X射線激發樣品,然后收集發射出的特征熒光。這能幫助區分一點上的不同微量元素,然后通過點掃描得到細胞完整的多元素圖像。
小組發現鐵儲存在神經細胞中的多巴胺小泡中。這是鐵-多巴胺在小泡中共存的首個證據。科學家同時發現當多巴胺的制造發生困難時,小泡中的鐵也快速降低。這種多巴胺小泡在鐵儲存中的新作用對于了解帕金森氏癥等疾病的分子機制非常重要。發生神經異常時,多巴胺小泡存儲被破壞,最終將增加鐵-多巴胺復合物在神經中的毒性。結果發表在9月26日的《公共科學圖書館·綜合》(PLoS ONE)上。
除了研究神經退化疾病外,同步納米成像裝置還能用于其它需要分析鐵亞細胞分布的領域,例如:金屬毒物學、化學致癌、無機化合物的細胞藥理學等。這也是科學家為何將結果公布于PLoS ONE這樣的開放性刊物的重要原因。ESRF的負責人Peter Cloetens說:“我們希望不同的研究組織知道這種儀器,最好的方法是讓每個人都能知道研究結果。”
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劉樂譯自physorg網站 2007年10月10日