“基于DNA酶的锂选择性成像显示双相情感障碍患者源性神经元的锂蓄积更高，”ACS中央科学
自1949年以来，锂一直是治疗双相情感障碍（BD）的主要药物。BD是一种以极端情绪波动为特征的心理健康状况。但科学家们仍然不清楚这种药物是如何工作的，也不清楚为什么一些患者的反应比其他患者更好。现在，《ACS中央科学》报道的研究人员开发了一种在活细胞中成像锂的方法，使他们能够发现BD患者的神经元比健康对照组积累了更高水平的锂。
根据美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的数据，4.4%的美国成年人在一生中的某个时间经历过BD。研究表明，锂基药物有助于稳定BD患者的情绪，降低自杀风险。然而，只有约三分之一的BD患者对锂治疗完全有效，其余患者仅部分有效或完全无效。其中一个原因可能是该药物的治疗范围非常狭窄：在一定的血清锂水平以下，大多数患者没有反应，但在稍高的水平下，他们可能会经历严重的副作用。能够直接测量患者神经元中的锂浓度有助于科学家了解锂作为药物的工作原理，然后他们可以利用这些知识优化剂量。因此，Yi Lu和同事们希望开发一种方法来检测和测量与治疗相关浓度的活细胞中的锂。
研究人员利用体外选择来识别一种DNA酶（DNAzyme），该酶催化RNA探针释放荧光分子，因此仅当存在锂时才产生信号。DNAzyme对锂的选择性是其他金属离子的100倍，其灵敏度足以检测治疗范围内的锂浓度。为了证明这一概念，研究人员从BD患者和健康捐赠者身上收集皮肤细胞，重新编程使其成为干细胞，然后将其分化为神经元。研究小组用DNA酶传感器和治疗相关剂量的锂治疗神经元。利用荧光显微镜，研究人员发现BD患者和健康对照组的未成熟神经元积累了相似水平的锂，但BD患者的成熟神经元积累的锂水平高于成熟对照组。研究人员说，新的锂传感器是一个强大的工具，可以更好地了解锂在治疗BD中的作用。
作者感谢美国国立卫生研究院的资助。